Chinesische Forscher haben eine innovative Rechenarchitektur entwickelt, die die Rechenleistung fast vervierfacht und so neue Möglichkeiten in Bereichen wie verkörperter Intelligenz, Kantensensorik, gehirninspirierter Computertechnik und Kommunikationssystemen eröffnet.
Die Fourier-Transformation dient als Frequenz-„Übersetzer“, der komplexe Signale, darunter Ton und Bilder, in Frequenzbereichsdarstellungen umwandelt. Dies ist eine grundlegende und in Wissenschaft und Technik weit verbreitete Methode.
Mit Blick auf diesen universellen Rechenprozess haben Forscher der Peking-Universität zwei neuartige Geräte, die für die Frequenzumwandlung geeignet sind, kreativ in eine multiphysikalische Domänenarchitektur integriert, wodurch ein vielseitiges Hardwaresystem entstanden ist, das Operationen einschließlich der Fourier-Transformation ausführen kann. Ihre bahnbrechende Entdeckung wurde am Freitag in der Fachzeitschrift „Nature Electronics“ veröffentlicht.
„Diese Architektur ermöglicht es verschiedenen Rechenparadigmen, innerhalb ihrer optimalen physikalischen Bereiche wie elektrischem Strom, Ladung oder Licht zu arbeiten und so die Recheneffizienz zu verbessern“, erklärt Tao Yaoyu, Forscher am Institut für Künstliche Intelligenz dieser Universität.
Tao merkte an, dass das integrierte System die komplementären Vorteile der beiden Geräte bei der Frequenzerzeugung, Modulation und In-Memory-Berechnung nutzt. Unter Beibehaltung der Genauigkeit und Reduzierung des Stromverbrauchs erhöht es die Geschwindigkeit der Fourier-Transformationsberechnungen von etwa 130 Milliarden Operationen pro Sekunde auf etwa 500 Milliarden, was einer mehrfachen Verbesserung entspricht.
Diese Rechnerarchitektur könnte dazu beitragen, dass neue Hardware effizienter arbeitet und ihre Anwendung in Bereichen wie grundlegenden KI-Modellen, verkörperter Intelligenz, autonomem Fahren, Gehirn-Computer-Schnittstellen und Kommunikationssystemen beschleunigt wird.
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