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Doper les mémoires pour l’intelligence artificielle


​Mettre plus d'information par unité de surface dans les mémoires et rapprocher ces dernières des cœurs de calcul permettrait d'ouvrir de nouvelles perspectives dans le domaine de l'IA. C'est ce que vient de faire le CEA-Leti, institut de CEA Tech, grâce à des innovations présentées à la conférence IEDM 2020*.

Publié le 18 décembre 2020

​Dans le monde complexe et hiérarchisé des mémoires, les mémoires résistives (R-RAM) proposent un compromis intéressant en termes de densité et de rapidité, tout en étant facilement intégrables au-dessus des circuits logiques. Elles sont, de ce fait, particulièrement intéressantes pour les applications embarquées. Le CEA-Leti, qui travaille depuis des années sur les générations avancées de mémoires, vient de présenter plusieurs innovations majeures à la conférence IEDM 2020*.

Les deux publications présentées poussent justement la densité des mémoires R-RAM à leur paroxysme, grâce à deux approches différentes. La première consiste à utiliser une intégration 3D monolithique pour superposer les éléments mémoires en 3D avec des connexions très denses. L'autre approche consiste à améliorer les matériaux et à optimiser la programmation de la mémoire pour créer des états de résistance intermédiaires (non plus deux mais neuf niveaux de résistance par élément mémoire), et ainsi multiplier par 3 la quantité d'informations stockée par élément mémoire ou utiliser ce type de mémoire en fonctionnement analogique et non plus digital (ce qui est très intéressant dans les réseaux de neurones, notamment).

Cette nouvelle technologie rend aussi possible l'intégration des mémoires au plus près des cœurs de calcul. Les chercheurs ont été plus loin en montrant qu'il était possible de réaliser quelques opérations simples dans la mémoire elle-même. Se faisant, la vitesse de calcul pourrait être divisée par 20, et la consommation énergétique par 40. Ces innovations ouvrent la voie à la réalisation de calculs plus complexes dans les objets embarqués, et à de nouvelles opportunités dans le domaine de l'intelligence artificielle.

*conférence annuelle majeure dans le domaine




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