L’informatique en mémoire est devenue l’une des techniques les plus prometteuses pour réaliser un traitement d’IA basse consommation de nouvelle génération. Les chercheurs ont testé la technologie In-Memory Computing en utilisant la plupart des types disponibles de mémoire non volatile. Cependant, la technologie de mémoire potentiellement la plus complémentaire à cet effet, la MRAM (Magnetorésistive Random Access Memory), n’a pas été viable en raison de sa faible résistance. Les chercheurs de Samsung affirment maintenant avoir démontré avec succès la MRAM pour l’informatique en mémoire à l’aide d’un nouveau réseau crossbar 64 × 64 basé sur des cellules MRAM.
Selon l’article « A crossbar array of magnetoresistive memory devices for in-memory computing », publié mercredi par Nature, l’innovation architecturale clé de l’équipe de recherche de Samsung a été de tester un réseau crossbar 64 × 64 basé sur des cellules MRAM « qui surmonte le problème de faible résistance avec une architecture qui utilise la sommation de résistance pour les opérations de multiplication-accumulation analogiques. » Des démonstrations de la nouvelle technologie de Samsung ont utilisé cette matrice 64 x 64 intégrée à une électronique de lecture en technologie CMOS 28 nm.
Les équipes du Samsung Advanced Institute of Technology (SAIT), en étroite collaboration avec Samsung Electronics Foundry Business et Semiconductor R&D Center, ont effectué des tests avec la nouvelle solution MRAM et vérifié ses performances informatiques en IA. Lors des tests, le nouvel appareil a bien fonctionné dans le calcul de l’IA, atteignant une précision de 98 % dans la classification des chiffres écrits à la main et une précision de 93 % dans la détection des visages à partir de scènes.
La MRAM présente des qualités très intéressantes pour l’informatique en mémoire, à savoir sa nature non volatile, sa vitesse de fonctionnement, son endurance et l’économie de la production à grande échelle. Cependant, les scientifiques de Samsung soulignent qu’il n’était pas pratique d’utiliser la MRAM auparavant, car sa faible résistance ne correspondait pas à l’architecture. Il faut souligner que la technologie MRAM n’est en aucun cas nouvelle et que Tom’s Hardware a discuté de ses fonctionnalités et applications à plusieurs reprises au cours des 15 dernières années, le développement pratique de la MRAM commençant sérieusement en 1998.
Non seulement cette nouvelle application de technologie MRAM peut être utilisée pour l’informatique en mémoire, mais les scientifiques pensent également qu’elle peut servir de plate-forme pour télécharger des réseaux neuronaux biologiques. Les chercheurs de Samsung commentent que « l’informatique en mémoire présente une similitude avec le cerveau en ce sens que dans le cerveau, l’informatique se produit également au sein du réseau de mémoires biologiques, ou synapses, les points où les neurones se touchent. »
Samsung prévoit d’aller de l’avant, en s’appuyant sur ce succès de l’informatique en mémoire MRAM, pour consolider son leadership en matière de technologie de mémoire et de développement de processeurs. Il est difficile de dire combien de temps il faudra avant que ce type de technologie ne se répande dans les appareils grand public tels que les PC, les tablettes et les smartphones.