حافظه HBM-PIM سامسونگ ۱٫۲ ترافلاپس قدرت توکار دارد – دیجیتال مارک

سامسونگ به‌تازگی اعلام کرده است حافظه‌ی جدید این شرکت برپایه‌‌ی HBM2 از پردازنده‌ی هوش مصنوعی (AI) مجتمع برخوردار است که حداکثر ۱٫۲ ترافلاپس قدرت رایانشی توکار (Embedded Computing Power) می‌تواند ارائه دهد. به‌لطف این پردازنده‌ی هوش مصنوعی، حافظه‌ی جدید سامسونگ عملیات‌هایی اختصاصی انجام می‌دهد که معمولا وظیفه‌ی پردازش آن‌ها برعهده‌ی پردازنده‌‌ی مرکزی (CPU)، پردازنده‌‌ی گرافیکی (GPU)، مدار مجتمع با کاربرد خاص موسوم به ای سیک (ASIC) و مدار مجتمع دیجیتال برنامه‌پذیر (FPGA) گذاشته می‌شود. 

براساس گزارش خبرگزاری تامز هاردور، حافظه‌ی جدید سامسونگ با نام Samsung HBM-PIM شناخته می‌شود و درون هر بانک حافظه، یک موتور هوش مصنوعی دارد؛ به‌همین‌دلیل، فشار اعمال‌شده بر خودِ HBM را می‌تواند تعدیل کند. عبارت PIM در نام حافظه‌ی جدید سامسونگ مخفف Processing in Memory است. کلاس جدید حافظه‌ی سامسونگ با هدف تسهیل انتقال داده در بین حافظه و پردازنده‌ی سیستم طراحی شده است. به‌گفته‌ی متخصصان، این فرایند معمولا درمقایسه‌با عملیات‌های حقیقی رایانشی، به مصرف انرژی و زمان بیشتر نیاز پیدا می‌کنند.

سامسونگ ادعا می‌کند فناوری جدیدش موقع پیاده‌سازی روی حافظه‌ی HBM2 Aquabolt درمقایسه‌با حالت عادی در عین کاهش بیش از ۷۰ درصدی مصرف انرژی، قدرت پردازشی را دو برابر می‌تواند بیشتر کند. افزون‌براین، حافظه‌ی جدید سامسونگ به تغییر نرم‌افزاری و سخت‌افزاری نیازی ندارد و این حتی کنترلرهای حافظه را نیز دربر می‌گیرد‌. این موضوع باعث می‌شود حافظه‌ی جدید سامسونگ به‌سرعت روانه‌ی بازار شود. 

به‌گفته‌ی‌ سامسونگ، حافظه‌ی جدیدش هم‌اکنون در شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی مراحل آزمایشی را می‌گذارند. این شرکت کره‌ای انتظار دارد تمامی فرایندهای اعتبارسنجی حافظه‌ی جدیدش تا پیش از فرارسیدن نیمه‌ی دوم سال جاری میلادی به‌پایان برسد و خیلی زود عرضه شود. هفته‌ی گذشته، کنفرانس بین‌المللی مدارهای حالت جامد (ISSCC) مجازی برگزار شد و سامسونگ در این مراسم جزئیات فنی‌تری از معماری حافظه‌ی HBM-PIM را به‌اشتراک گذاشت.

همان‌طورکه در تصاویر بالا مشاهده می‌کنید، هر‌یک از بانک‌های حافظه در HBM-PIM یک PCU (واحد رایانشی ‌برنامه‌ریزی‌شدنی) توکار دارند که با فرکانس ۳۰۰ مگاهرتز فعالیت می‌کند و این یعنی در حافظه‌ی سامسونگ به‌ازای هر دای (Die) از ۳۲ واحد PCU استفاده شده است. میزبان واحدهای PCU را ازطریق فرمان‌های مرسوم حافظه کنترل می‌کند تا پردازش درون DRAM ممکن شود. این واحدها می‌توانند انواع محاسبات FP16 را نیز انجام دهند.

حافظه می‌تواند در حالت استاندارد، یعنی HBM2 یا حالت FIM برای پردازش داده درون حافظه فعالیت کند. به‌طور‌طبیعی، خالی‌کردن فضا برای واحدهای PCU باعث کاهش ظرفیت حافظه می‌شود. هر دای حافظه‌ی مجهز به PCU درمقایسه‌با دای استاندارد HBM2 نصف ظرفیت دارد (چهار گیگابایت دربرابر هشت گیگابایت). برای رفع این مشکل سامسونگ تصمیم گرفته است با ترکیب چهار دای چهارگیگابایتی مجهز به PCU و چهار دای هشت‌گیگابایتی بدون PCU، سراغ استفاده از دسته‌های شش‌گیگابایتی برود. 

نکته‌ی مهم این است که سامسونگ در اسلایدهایش به فناوری حافظه‌ی جدید خود با نام FIMDRAM (مخفف Function-In Memory DRAM) اشاره می‌کند. بااین‌حال، Function-In Memory DRAM کدنامی داخلی برای فناوری‌ای بود که اکنون نام HBM-PIM را یدک می‌کشد.

نمونه‌حافظه‌های سامسونگ برپایه‌ی تراشه‌ای آزمایشی ساخته شده‌اند که لیتوگرافی بیست‌نانومتری دارند و بدون افزایش مصرف انرژی، به‌ازای هر پین به ۲٫۴ گیگابیت‌برثانیه توان عملیاتی می‌توانند دست پیدا کنند. متأسفانه قابلیت‌های ارائه‌شده‌ی حافظه‌ی سامسونگ در جدیدترین پردازنده‌های گرافیکی دیده نخواهد شد، حداقل فعلا. سامسونگ می‌گوید این حافظه برای دیتاسنترها و سیستم‌های HPC طراحی شده است.

همچون اکثر تکنیک‌های پردازش درون حافظه‌ای، انتظار داریم تکنیک جدید سامسونگ نیز مرزهای محدودیت خنک‌سازی تراشه‌های حافظه را جابه‌جا کند؛ خصوصا با درنظرگرفتن این حقیقت که حافظه‌های HBM معمولا به‌صورت دسته‌ای طراحی می‌شوند و به‌سادگی نمی‌توان آن‌ها را خنک کرد. سامسونگ هنوز به راهکاری برای رفع‌کردن این مشکل در حافظه‌ی HBM-PIM اشاره نکرده است؛ بااین‌حال، ادعا می‌کند HBM-PIM نخستین راهکار ‌برنامه‌ریزی‌شدنی PIM در صنعت محسوب می‌شود.

دیدگاه شما کاربران دیجیتال مارک درباره‌ی این خبر چیست؟