像數(shù)字芯片一樣可擴展、編程！印度科學(xué)家開發(fā)出用于AI應(yīng)用的下一代模擬芯片組
2022-07-07 11:24:16 EETOP大多數(shù)電子設(shè)備，尤其是那些涉及計算的設(shè)備，都使用數(shù)字芯片，因為設(shè)計過程簡單且可擴展。“但模擬的優(yōu)勢是巨大的。您將在功率和尺寸上獲得數(shù)量級的改進，”IISc 電子系統(tǒng)工程系 (DESE) 助理教授 Chetan Singh Thakur 解釋說，他的實驗室正在領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)模擬芯片組的工作。在不需要精確計算的應(yīng)用中，模擬計算有可能超越數(shù)字計算，因為前者更節(jié)能。
因為模擬芯片不容易擴展——在過渡到下一代技術(shù)或新應(yīng)用時需要單獨定制——它們的設(shè)計很昂貴。另一個挑戰(zhàn)是，在模擬設(shè)計方面，在精度和速度與功率和面積之間進行權(quán)衡并不容易。在數(shù)字設(shè)計中，只需在同一芯片上添加更多組件（如邏輯單元）即可提高精度，并且可以調(diào)整它們的工作功率而不影響設(shè)備性能。
為了克服這些挑戰(zhàn)，該團隊設(shè)計了一個新穎的框架，允許開發(fā)像數(shù)字處理器一樣可擴展的模擬處理器。他們的芯片組可以重新配置和編程，以便相同的模擬模塊可以移植到不同代的工藝設(shè)計和不同的應(yīng)用程序中。“您可以在 180 nm 或 7 nm 上合成相同類型的芯片，就像數(shù)字設(shè)計一樣，”Thakur 補充道。
研究人員說，可以在 ARYABHAT 上對不同的機器學(xué)習(xí)架構(gòu)進行編程，并且像數(shù)字處理器一樣，可以在很寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。他們補充說，該架構(gòu)也是“偏置可擴展”的——當(dāng)電壓或電流等工作條件發(fā)生變化時，其性能保持不變。這意味著可以為超節(jié)能物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 應(yīng)用或?qū)ο髾z測等高速任務(wù)配置相同的芯片組。
該設(shè)計框架是作為 IISc 學(xué)生 Pratik Kumar 博士的一部分開發(fā)的。工作，并與美國圣路易斯華盛頓大學(xué) (WashU) 麥凱維工程學(xué)院教授 Shantanu Chakrabartty 合作，他還擔(dān)任華盛頓大學(xué)麥克唐納學(xué)院駐 IISc 大使。“很高興看到模擬偏置可擴展計算的理論在現(xiàn)實和實際應(yīng)用中得到體現(xiàn)，”早先提出偏置可擴展模擬電路的 Chakrabartty 說。
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