印度科學(xué)研究所 (IISc) 的研究人員開發(fā)了一種設(shè)計(jì)框架，用于構(gòu)建下一代模擬計(jì)算芯片組，與大多數(shù)電子設(shè)備中的數(shù)字芯片相比，該芯片組速度更快、功耗更低j9九游會(huì)。

　　使用他們新穎的設(shè)計(jì)框架，該團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一個(gè)名為 ARYABHAT-1（用于 AI 任務(wù)的模擬可重構(gòu)技術(shù)和偏置可擴(kuò)展硬件）的模擬芯片組原型。這種類型的芯片組對(duì)于基于人工智能 (AI) 的應(yīng)用程序特別有幫助，例如對(duì)象或語音識(shí)別（例如 Alexa 或 Siri）或需要高速大規(guī)模并行計(jì)算操作的應(yīng)用程序。

　　大多數(shù)電子設(shè)備，尤其是那些涉及計(jì)算的設(shè)備，都使用數(shù)字芯片，因?yàn)樵O(shè)計(jì)過程簡單且可擴(kuò)展?！暗M的優(yōu)勢(shì)是巨大的。您將在功率和尺寸上獲得數(shù)量級(jí)的改進(jìn)，”IISc 電子系統(tǒng)工程系 (DESE) 助理教授 Chetan Singh Thakur 解釋說，他的實(shí)驗(yàn)室正在領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)模擬芯片組的工作。在不需要精確計(jì)算的應(yīng)用中，模擬計(jì)算有可能超越數(shù)字計(jì)算，因?yàn)榍罢吒?jié)能。j9九游會(huì)

　　然而，在設(shè)計(jì)模擬芯片時(shí)，有幾個(gè)技術(shù)障礙需要克服。與數(shù)字芯片不同，測(cè)試和共同設(shè)計(jì)模擬處理器很困難。大型數(shù)字處理器可以通過編譯高級(jí)代碼輕松合成，并且相同的設(shè)計(jì)可以在不同代的技術(shù)開發(fā)中移植——例如，從 7 納米芯片組到 3 納米芯片組——只需極少的修改。

　　因?yàn)槟M芯片不容易擴(kuò)展——在過渡到下一代技術(shù)或新應(yīng)用時(shí)需要單獨(dú)定制——它們的設(shè)計(jì)很昂貴。另一個(gè)挑戰(zhàn)是，在模擬設(shè)計(jì)方面，在精度和速度與功率和面積之間進(jìn)行權(quán)衡并不容易。在數(shù)字設(shè)計(jì)中，只需在同一芯片上添加更多組件（如邏輯單元）即可提高精度，并且可以調(diào)整它們的工作功率而不影響設(shè)備性能。

　　為了克服這些挑戰(zhàn)，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)新穎的框架，允許開發(fā)像數(shù)字處理器一樣可擴(kuò)展的模擬處理器。他們的芯片組可以重新配置和編程，以便相同的模擬模塊可以移植到不同代的工藝設(shè)計(jì)和不同的應(yīng)用程序中。“您可以在 180 nm 或 7 nm 上合成相同類型的芯片，就像數(shù)字設(shè)計(jì)一樣，”Thakur 補(bǔ)充道。

　　研究人員說，可以在 ARYABHAT 上對(duì)不同的機(jī)器學(xué)習(xí)架構(gòu)進(jìn)行編程，并且像數(shù)字處理器一樣，可以在很寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。他們補(bǔ)充說，該架構(gòu)也是“偏置可擴(kuò)展”的——當(dāng)電壓或電流等工作條件發(fā)生變化時(shí)，其性能保持不變。這意味著可以為超節(jié)能物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 應(yīng)用或?qū)ο髾z測(cè)等高速任務(wù)配置相同的芯片組。

　　該設(shè)計(jì)框架是作為 IISc 學(xué)生 Pratik Kumar 博士的一部分開發(fā)的。工作，并與美國圣路易斯華盛頓大學(xué) (WashU) 麥凱維工程學(xué)院教授 Shantanu Chakrabartty 合作，他還擔(dān)任華盛頓大學(xué)麥克唐納學(xué)院駐 IISc 大使?！昂芨吲d看到模擬偏置可擴(kuò)展計(jì)算的理論在現(xiàn)實(shí)和實(shí)際應(yīng)用中得到體現(xiàn)，”早先提出偏置可擴(kuò)展模擬電路的 Chakrabartty 說。

　　原文：

　　https://www.eletimes.com/next-gen-analog-chipsets-for-ai-applications