Advertentie
Onderzoekers van de Peking University hebben een nieuwe analoge chip ontwikkeld die tot duizend keer sneller zou kunnen werken dan de krachtigste grafische processors van Nvidia en AMD. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Electronics op 13 oktober.
De chip maakt gebruik van resistive random-access memory (RRAM) en voert berekeningen uit via fysieke elektrische circuits in plaats van via de binaire nullen en enen die digitale processoren gebruiken. Daardoor kan het apparaat gegevens direct in het geheugen verwerken zonder energie te verliezen aan gegevensoverdracht tussen processor en extern geheugen.
Volgens de onderzoekers verhelpt de technologie twee grote beperkingen van digitale chips: het hoge energieverbruik en de dataknelpunten die optreden bij toepassingen als kunstmatige intelligentie (AI) en toekomstige 6G-netwerken. In tests met complexe communicatietaken, zoals matrixberekeningen in zogeheten massive MIMO-systemen, behaalde de chip dezelfde nauwkeurigheid als digitale processoren, maar met ongeveer honderd keer minder energieverbruik.
Na verdere optimalisatie presteerde de chip tot duizend keer sneller dan high-end GPU’s zoals de Nvidia H100 en AMD Vega 20, beide veelgebruikte chips voor AI-training.
Hoewel analoge rekenmethoden al eeuwen oud zijn, bleven ze tot nu toe onpraktisch vanwege hun beperkte precisie. De nieuwe chip combineert de snelheid van analoge berekeningen met de nauwkeurigheid van digitale systemen door twee circuits te gebruiken: één voor snelle benaderingen en één voor verfijning van de resultaten.
Belangrijk is dat de chip is vervaardigd via een bestaand commercieel productieproces, wat massaproductie in de toekomst mogelijk zou maken. De onderzoekers willen nu grotere, geïntegreerde versies ontwikkelen die nog complexere berekeningen met hogere snelheden aankunnen.
Wat is een analoge computer
Een analoge computer is een type computer dat berekeningen uitvoert met behulp van fysieke, continue signalen zoals elektrische spanningen of stromen, in plaats van de binaire nullen en enen van digitale computers. In plaats van getallen te verwerken in discrete stappen, gebruikt een analoge computer veranderingen in bijvoorbeeld spanning om wiskundige relaties direct te modelleren. Dit maakt zulke systemen bijzonder snel en energiezuinig, maar ook minder precies en moeilijker te controleren dan digitale computers.