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SKハイニックス、演算機能を持つ次世代メモリ開発


  • SKハイニックス、演算機能を持つ次世代メモリ開発
  • PIM適用製品「GDDR6-AiM」写真提供=SKハイニックス


CPUのような中央演算処理装置ではなく、メモリ半導体が直接演算する時代が開かれた。急増するデータ処理のために半導体業界は、メモリに人工知能(AI)演算装置を直接移植する挑戦に乗り出した。国家に例えれば首都中心の中央集権方式から、地方分権の形態に進化するわけだ。業界はこのような技術力をもとに、2022年が「フォン・ノイマン」の時代を超えて、次世代半導体の時代が開かれる元年になると見ている。演算速度の向上でクォンタムジャンプ(大跳躍)が起こり、自律走行やメタバースのような未来産業の大衆化に加速度がつくことになった。

SKハイニックスは16日、演算機能を備えた次世代メモリ半導体であるPIM(プロセッシングインメモリ)を開発したと明らかにした。 PIMとはメモリに演算機能を加えた次世代半導体を意味する。 SKハイニックスは、PIMの最初の製品として「GDDR6-AiM」のサンプルを開発した。 SKハイニックスは一般的なDRAMの代わりにこの製品をCPU/GPU(グラフィック処理ユニット)に搭載すれば、特定の演算の速度が最大で16倍まで速くなると強調した。商用化されればマシンラーニングと高性能コンピューティング、ビッグデータの演算・保存などに活用される見通しだ。特に既存の製品に比べてエネルギー消費が80%ほど減少し、炭素排出を低減できるとSKハイニックスは説明した。 SKハイニックスは最近、SKテレコムから分社したAI半導体企業であるサピオンと協力していく予定だ。

SKハイニックスの本格的なPIM隊列への合流で、半導体業界の技術戦争はさらに激しくなる見通しだ。コンピュータが発明されて以来、これまでのプロセスはCPU中心になっていた。これを初めて考案したハンガリー科学者の名にちなんで「フォン・ノイマン」方式と呼ぶ。しかし処理しなければならないデータが爆発的に多くなり、メモリと中央処理の間にボトルネック現象が発生する技術的限界に突き当たった。全世界で1年間生産されるデータ量は、昨年の時点で44ZB(ゼータバイト)から2025年までに4倍を超える180ZBに激増すると見込まれる。 1ZBはMP3音源で281兆5千億曲を保存できる容量で、1千ヶ所のデータセンターを合わせた大きさだ。

もともとこの分野の先頭はサムスン電子だった。昨年、PIM技術をサーバーやデータセンターのAIアクセラレータに搭載される高帯域幅メモリ半導体であるHBM2に移植し、「HBM-PIM」製品を作ることに成功した。

サムスン電子によると、HBM-PIMを搭載した場合は既存のHBM2を利用したシステム対比で性能は約2.5倍向上し、システムエネルギーは60%以上減少する。新製品を設置するために別途に既存の設備を交換したりアップグレードする必要もないために、量産が始まるとすぐに市場を塗り替えることが期待される。

またサムスン電子は高価格市場である高帯域幅メモリを超え、DRAMとモバイル分野にまでPIM技術の導入を拡大している。 PIMをモバイルDRAMと組み合わせると、クラウドサーバーを介さずに携帯電話が独自に情報を処理するオンデバイスAI性能が大幅に向上する。試験適用した結果、音声認識や翻訳、チャットボットなどのプログラムを実行する際に2倍以上の性能が向上し、60%以上のエネルギーが減少することが確認された。
  • SKハイニックス、演算機能を持つ次世代メモリ開発
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  • 毎日経済 | オ・チャンジョン記者
  • 入力 2022-02-16 19:51:21