中新社香港8月5日電 香港大學(xué)(簡稱“港大”)4日公布，港大研究團(tuán)隊(duì)成功研制出一款新型模擬內(nèi)容尋址存儲器(CAM)。該芯片采用極簡架構(gòu)，可直接在存儲數(shù)據(jù)的位置進(jìn)行復(fù)雜搜索。在執(zhí)行漢明距離計(jì)算任務(wù)時，其處理速度比標(biāo)準(zhǔn)中央處理器(CPU)快約1億倍，并在多個數(shù)據(jù)集測試中獲得極高準(zhǔn)確率。

　　在人工智能與大數(shù)據(jù)時代，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件存在內(nèi)存與處理器之間數(shù)據(jù)傳輸緩慢且高耗能的問題，業(yè)界稱之為“馮·諾依曼瓶頸”(Von Neumann bottleneck)。針對上述問題，港大工程學(xué)院電機(jī)與計(jì)算機(jī)工程系與先進(jìn)半導(dǎo)體與集成電路中心李燦教授團(tuán)隊(duì)利用二維二硫化鉬閃存，設(shè)計(jì)研發(fā)內(nèi)容尋址存儲器，可在單個步驟中同時將輸入的搜索數(shù)據(jù)與所有存儲數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。

　　相較于需要16個晶體管的傳統(tǒng)CAM單元，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的極簡架構(gòu)模擬CAM僅需2個晶體管即可構(gòu)建一個單元。這不僅減小晶片面積，亦使其能夠直接處理更接近真實(shí)世界的連續(xù)模擬信號，提升信息存儲密度。此外，為克服將二維材料連接到電路時限制電子流動的“肖特基勢壘”，研究團(tuán)隊(duì)使用半金屬銻(Sb)作為接觸電極，成功創(chuàng)造一條電阻極低的通道。

　　李燦表示，作為大語言模型基礎(chǔ)的“注意力機(jī)制”，本質(zhì)上是從壓縮的知識庫中提取信息的搜索過程。目前團(tuán)隊(duì)正在探索如何利用高性能硬件，來實(shí)現(xiàn)大型AI模型的搜索機(jī)制。盡管大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)新型芯片仍需克服封裝方面的工程挑戰(zhàn)，但這項(xiàng)研究為下一代高效能、低功耗AI硬件提供了清晰的發(fā)展藍(lán)圖。

　　目前該項(xiàng)研究已在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《自然·納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)上發(fā)表。(完)