サムスン電子、人工知能プロセッサー「HBM-PIM」を発表

半導体

サムスン電子、人工知能プロセッサー「HBM-PIM」を発表

 サムスン電子が世界で初めてメモリ半導体と人工知能プロセッサーを一つに結合させたHBM-PIM(Processing-in-Memorry)を開発したと17日に発表した。
 
(参考記事:「韓国法務部が服役中のサムスン総帥に就業制限通知…引退の可能性が浮上」)
 
 PIMはメモリ内部で演算作業に必要なプロセッサー機能を加えた次世代新概念の融合技術である。

 サムスン電子はPIM技術を活用し、ハイパフォーマンス・コンピューティング(HPC)やAIなど超高速データの分析に活用されるHBM2 Aquaboltに人工知能エンジンを搭載したHBM-PIMを開発した。

※HBM2(Hight Bandwidth Memory)Aquabolt:2018年1月にサムスン電子が量産した第2世代の高帯域メモリ半導体。

 AIシステムにHBM-PIMを搭載する場合、従来のHBM2を利用したシステムと比べ、性能は約2倍以上高くなり、システムエネルギーは70%以上減少する。

 また、従来のHBMインターフェースをそのままサポートし、HBMを利用する顧客は、ハードウェアやソフトウェアの変更なしにHBM-PIMを通じて強力なAIアクセラレータを構築できるようになった。

※AIアクセラレータ:人工知能を実行するための専用ハードウェア

 最近、人工知能の応用領域が拡大し、技術が高度化するにつれ、高性能メモリへの要求が持続的に高まってきたが、従来のメモリではノイマン型の限界を克服することが難しかった。

 ノイマン型は、今日、ほとんどのコンピュータで使用する方式であり、CPUがメモリからコマンドを読み込んで実行し、その結果を再び記憶装置に保存する作業を順次進める。この過程で、CPUとメモリ間でやり取りするデータが多くなると作業処理が遅延する現象が生じる。

 サムスン電子はこれを克服するため、メモリ内部の各バンクに人工知能エンジンを装着し、並列処理を極大化して性能を高めた。また、HBM-PIMはメモリ内部で演算処理が可能で、CPUとメモリ間のデータ移動が減り、AIアクセサレータシステムのエネルギー効率を高めることができる。

※バンク:主記憶装置を構成する際の最小の論理的単位

 サムスン電子は、このような革新技術をDRAM工程に結び付け、HBM-PIMを製品化するのに成功し、半導体分野の世界最高権威の学会であるISSCCで論文を公開した。

 サムスン電子メモリ事業部商品企画チーム長のパク·グァンイル専務は、「HBM-PIMはAIアクセサレータの性能を極大化させる業界初の人工知能に合わせたPIMソリューションで、サムスン電子は顧客企業との持続的な協力を強化し、PIMエコシステムを構築していく」と述べた。

 米国アルゴン国立研究所CELS(コンピューティング、環境科学および生命科学)研究室長のリック·スティーブンスは、「HBM-PIMはAI応用のための性能やエネルギー効率の面で驚くべき成果を挙げ、HBM-PIMシステム評価のために、今後もサムスン電子と持続的な協力を期待している」と明らかにした。

 サムスン電子は上半期中に様々な顧客企業のAIアクセサレータにHBM-PIMを搭載してテスト検証を完了する予定であり、今後、顧客企業とPIMプラットフォームの標準化とエコシステム構築に向けた協力を強化していく計画だ。
 
(参考記事:「サムスンがフッ化水素を再利用か…使用量最大9割減?」)
(参考記事:「サムスンがクアルコムのモデムチップを4ナノで製造か…内外メディア報じる」)
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