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Samsung desenvolve tecnologia de computação em memória

Na arquitetura padrão, os dados são armazenados em um local e processados em outro; na nova tecnologia, tudo ocorre em uma rede de memória

Samsung desenvolve tecnologia de computação em memória

A Samsung Electronics, uma das principais fabricantes globais de semicondutores, anunciou o desenvolvimento da primeira computação em memória (in-memory computing) do mundo baseada em MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory). O artigo sobre esta inovação foi postado online pela Nature ontem, 12 de janeiro, e deve ser publicado na próxima edição impressa da revista científica. Intitulado “A crossbar array of magnetoresistive memory devices for in-memory computing”, este artigo mostra a relevâcia da Samsung em tecnologia de memória e seu esforço para mesclar memória e semicondutores de sistema para chips de Inteligência Artificial (IA) de próxima geração.

Os pesquisadores também sugeriram que esse novo chip MRAM não só pode ser usado para computação em memória, mas também pode servir como uma plataforma para redes neuronais biológicas

Na arquitetura de computador padrão, os dados são armazenados em chips de memória e a computação de dados é executada em chips de processador separados. Em contraste, a computação em memória é um novo paradigma de computação, que busca realizar tanto o armazenamento quanto a computação de dados em uma rede de memória. Como esse esquema pode processar uma grande quantidade de dados armazenados na própria rede de memória sem ter de mover os dados, e também porque o processamento de dados na rede de memória é executado de maneira altamente paralela, o consumo de energia é substancialmente reduzido. A computação em memória surgiu assim como uma das tecnologias promissoras para realizar chips semicondutores de IA de baixo consumo de próxima geração.

Por esse motivo, pesquisas sobre computação em memória têm sido intensamente realizadas em todo o mundo. Memórias não voláteis, em particular RRAM (Resistive Random Access Memory) e PRAM (Phase-change Random Access Memory), têm sido usadas ativamente para demonstrar computação em memória. Por outro lado, até agora tem sido difícil usar a MRAM ─ outro tipo de memória não volátil ─ para computação em memória, apesar dos méritos da MRAM, como velocidade de operação, resistência e produção em larga escala. Essa dificuldade decorre da baixa resistência da MRAM, devido à qual a MRAM não pode aproveitar a vantagem de redução de energia quando usada na arquitetura de computação em memória padrão.

Os pesquisadores da Samsung Electronics forneceram uma solução para esse problema por meio de uma inovação arquitetônica. Concretamente, eles conseguiram desenvolver um chip de matriz MRAM que demonstra computação em memória, substituindo a arquitetura de computação em memória padrão ‘soma atual’ por uma nova arquitetura de computação em memória ‘soma de resistência’, que aborda o problema de pequenas resistências de dispositivos MRAM individuais.

A equipe de pesquisa da Samsung testou posteriormente o desempenho deste chip de computação em memória MRAM, executando-o para realizar computação de IA. O chip alcançou uma precisão de 98% na classificação de dígitos escritos à mão e uma precisão de 93% na detecção de rostos de cenas.

Os pesquisadores também sugeriram que esse novo chip MRAM não só pode ser usado para computação em memória, mas também pode servir como uma plataforma para redes neuronais biológicas. Isso está na linha da visão da eletrônica neuromórfica que os pesquisadores da Samsung apresentaram recentemente em um artigo de perspectiva publicado na edição de setembro de 2021 da revista Nature Electronics .

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