22/03/2018
I computer sono stati costruiti per molti anni con una struttura in cui i dati vengono elaborati e memorizzati utilizzando unità separate: il processore e la memoria. Tuttavia, le applicazioni emergenti, come l'intelligenza artificiale e l'internet delle cose, richiedono l'elaborazione di un'ampia quantità di dati da elaborare da numerose origini. Questo costringe a un enorme movimento di dati che diventa il limite principale dei moderni sistemi informatici. Non solo la velocità dei computer è limitata da questo movimento di dati, ma anche il consumo di energia è dovuto principalmente a questo trasferimento piuttosto che al calcolo stesso.
Un approccio interessante per alleviare il problema del movimento dei dati è quello di elaborarli all'interno della memoria. Sfortunatamente, le tecnologie di memoria attuali non sono adatte per questo approccio. Le tecnologie memristive sono candidati interessanti per sostituiretecnologie di memoria convenzionali e possono essere utilizzate per eseguire.operazioni logiche e aritmetiche. La combinazione di memorizzazione dei dati e calcolo in un array di memoria consente di realizzare un'architettura di computer innovativa, in cui entrambe le operazioni vengono eseguite all'interno di un’unità di elaborazione della memoria memristiva (mMPU). mMPU si basa sull'aggiunta di capacità di calcolo alle celle di memoria memristiva.capacità di calcolo alle celle di memoria memristive senza modificare la struttura di base dell'array di memoria.di base, superando così la principale limitazione delle prestazioni e dell'energia nei computer di oggi.
Questo intervento si concentra sui vari aspetti della mMPU. Discuterò la sua architettura e le implicazioni sul sistema informatico e sul software, oltre a esaminare gli aspetti microarchitettonici. aspetti microarchitettonici. Mostrerò come si progetta il controllore della mMPU e come diverse sequenze di operazioni di calcolo in una mMPU possano essere automaticamente come sequenze di operazioni NOR e NOT di base della logica assistita da memristori (MAGIC). In seguito, presenterò esempi di applicazioni che possono trarre vantaggio dall'elaborazione all'interno della memoria memristiva e mostrerò come l'aggiunta di mMPU ai sistemi di elaborazione convenzionali sistemi di elaborazione convenzionali migliora sostanzialmente le prestazioni e l'energia del sistema.