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「人工知能搭載した次世代半導体」サムスン電子が世界で初めて開発

ⓒ 中央日報/中央日報日本語版

サムスン電子が世界で初めて開発したHBM-PIMチップ。既存のHBM2と比較して性能は2倍に向上しエネルギー消費は70%以上減らしたのが特徴だ。[写真 サムスン電子]

サムスン電子がメモリー半導体と人工知能(AI)エンジンを結合した次世代メモリーチップを開発した。メモリー内部に演算作業に必要なプロセッサ機能を加えた半導体だ。

サムスン電子は17日、保存機能を持つメモリー半導体とAIプロセッサをひとつに結合した製品「HBM-PIM」を世界で初めて開発したと明らかにした。PIM(Processing-in-Memory)はメモリー内部に演算作業に必要なプロセッサ機能を加えた融合技術だ。メモリー半導体は情報保存機能をするが、ここに演算機能(非メモリー半導体)が合わさった「ハイブリッド半導体」だ。

サムスン電子関係者は「HBM-PIM技術をAIシステムに搭載すれば既存のHBM2アクアボルトを利用するより性能は約2倍に高まり、システムエネルギーは70%以上減らすことができる」と説明した。HBM2アクアボルトは2018年にサムスン電子が量産した高帯域幅メモリー半導体だ。既存のHBMインターフェースに対応しハードウェアやソフトウェアを入れ替えなくてもHBM-PIMを使用できるのも特徴だ。


米アルゴンヌ国立研究所のリック・スティーブンスCELS研究室長は、「HBM-PIMはAI応用に向けた性能とエネルギー効率の側面で驚くべき成果」と評価した。

HBM-PIMはメモリー内部の各バンク(主記憶装置を構成する最小論理的単位)にAIエンジンを装着して並列処理を最大化し性能を高めた。最近AIの応用分野が拡大して高性能メモリー需要が大きく膨らんでいるが、既存のメモリーでは「フォン・ノイマン構造」の限界を克服するのが難しかった。フォン・ノイマン構造では中央処理装置(CPU)がメモリーから命令語を呼び出して実行し、再び保存する作業を順次進める。データが多くなるほど速度が遅くなる。サムスン電子は並列処理を最大化してこの問題を克服した。

サムスン電子メモリー事業部のパク・グァンイル商品企画チーム長(専務)は「HBM-PIMはAI加速器の性能を最大化できる業界初のAI向けPIMソリューション。今後顧客と協力を強化しながらPIM生態系を構築する」と話した。

サムスン電子は6月までに顧客のAI加速器にHBM-PIMを搭載して性能検証をする計画だ。この内容は半導体分野の世界的学会である国際固体素子回路会議(ISSCC)で論文として公開された。



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