Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
1. Beyond the Von Neumann prekážku: Klasická architektúra von Neumann trpí prekážkou:dáta a pokyny sa pohybujú po rovnakej ceste medzi CPU a pamäťou. Nové pamäťové technológie pomáhajú zmierniť to:
* Spracovanie blízko: Spracovanie jednotiek sú umiestnené bližšie k pamäti (napr. Výpočty v pamäti s odporovým RAM alebo architektúrami spracovania v pamäti). Tým sa výrazne znižuje čas prenosu údajov a zrýchľuje výpočty. To vedie k architektúram s distribuovaným spracovaním, kde sa výpočet stane tam, kde sa údaje nachádzajú.
* 3D pamäť: Stohovanie pamäte zomrie vertikálne na seba na sebe zvyšuje šírku pásma pamäte a hustotu bez toho, aby si vyžadovali väčšie fyzické stopy. To umožňuje väčšiu pamäť bližšie k CPU, čo ďalej zmierňuje von Neumann prekážku.
2. Energetická účinnosť: Prístup pamäte spotrebuje významnú časť rozpočtu na energiu počítača. Nové technológie zlepšujú energetickú účinnosť:
* neprchavá pamäť (NVM): NVMS ako NAND Flash a Emerging Technologies ako STT-RAM a MRAM uchovávajú údaje, aj keď je napájanie vypnuté, čo eliminuje potrebu neustáleho obnovovania údajov v DRAM, čím sa ukladá významná energia. To je obzvlášť dôležité pre mobilné a zabudované systémy.
* Návrhy pamäť s nižšou energiou: Pokroky vo výrobných procesoch a návrhoch pamäťových buniek neustále znižujú energiu potrebnú pre operácie pamäte.
3. Špecializované architektúry: Rôzne pamäťové technológie majú rôzne silné a slabé stránky. To vedie k špecializovaným architektúram, ktoré využívajú tieto vlastnosti:
* Accelerated Computing: GPU a ďalšie urýchľovače sú vysoko závislé od efektívneho prenosu údajov. Pre ich výkon sú rozhodujúce roztoky s vysokou šírkou šírky, napríklad HBM.
* Ai urýchľovače: Špecializovaný hardvér pre úlohy strojového učenia Výhody z blízkosti veľkého množstva údajov. Na optimalizáciu pracovného zaťaženia AI sa vyvíjajú výpočty v pamäti a špecializované NVM.
* Pretrvávajúca pamäť: Technológie NVM, ako je Intel Optane, umožňujú aplikáciám prístup k údajom priamo, akoby boli pravidelným RAM, ale údaje pretrvávajú aj po strate energie. To umožňuje inovatívne stratégie databázy a ukladania do vyrovnávacej pamäte.
4. Nové návrhy systému: Pamäťové technológie ovplyvňujú celkový návrh systému:
* architektúry zamerané na pamäť: Systémy sa navrhujú skôr okolo charakteristík pamäte ako CPU. To znamená strategicky premýšľať o pohybe a umiestnení údajov.
* Heterogénne výpočty: Systémy integrujú rôzne typy procesorov a spomienok na optimálne zvládnutie rôznych úloh. Vyžaduje si to sofistikované riadenie pamäte a prepojenia.
5. Zlepšená spoľahlivosť a trvanlivosť: Niektoré nové pamäťové technológie ponúkajú vyššiu spoľahlivosť a vytrvalosť v porovnaní s tradičnou DRAM:
* Kódy korekcie chýb: Pokročilé techniky korekcie chýb zlepšujú spoľahlivosť pamäte, najmä pre aplikácie vyžadujúce vysokú integritu údajov.
* techniky riadenia opotrebenia: Pre pamäť založenú na blesku tieto techniky rozširujú životnosť úložiska rovnomerným distribúciou zápisných operácií.
Stručne povedané, pokrok v pamäťových technológiách nie je len o rýchlejšom alebo väčšom úložisku. Sú základnými aktivátormi nových počítačových architektúr, ktoré sú efektívnejšie, výkonnejšie a špecializované na rôzne aplikácie, ktoré posúvajú hranice výpočtových výpočtov nad rámec toho, čo bolo predtým možné.