Spintronic Compute-In-Memory Macro: Zabezpieczanie urządzeń brzegowych AI za pomocą technologii CMOS

Rewolucyjne spintroniczne makro obliczeniowe w pamięci (nvCIM) opracowane w celu zwiększenia bezpieczeństwa sprzętu brzegowego AI zostało ujawnione w badaniu opublikowanym w Nature Electronics. To innowacyjne rozwiązanie łączy komponent pamięci i procesor w pojedynczej architekturze, zaprojektowanej do płynnej integracji z chipem.

Zespół wyjaśnia, że ich mechanizm opiera się na wykorzystaniu fizycznie nieklonowalnych funkcji opartych na spintronice, dwuwymiarowym szyfrowaniu fizycznym w połowie dopełnienia, a także na odpornym na szpiegowanie schemacie odczytu burst-read zintegrowanym z silnikiem obliczeniowym w pamięci z uwzględnieniem rzadkości i rektyfikacji jednostek liniowych.

To innowacyjne makro obliczeniowe jest w stanie harmonijnie współistnieć z obecną technologią półprzewodnikową, co znacznie upraszcza jego praktyczne zastosowanie. Wstępne testy przeprowadzone przez naukowców wykazały, że makro zapewniało doskonałą odporność na szkodliwe ataki, charakteryzowało się krótkim czasem reakcji i imponującą wydajnością energetyczną.

Naukowcy wyjaśniają techniczne aspekty swojego mechanizmu, wyjaśniając, że makro wykorzystuje technologię magnetycznej pamięci o dostępie swobodnym z momentem obrotowym 22 nm, zintegrowaną z 6,6-megabitowym komplementarnym półprzewodnikiem metal-tlenek (CMOS). Ponadto wyszczególniają, że makro osiąga znaczną losowość (odległość inter-Hamming: 0,4999) i wysoką niezawodność dla fizycznie nieklonowalnych funkcji (odległość intra-Hamming: 0), oprócz wysokiej wydajności energetycznej dla obliczeń iloczynu kropkowego, w zakresie od 30,1 do 68,0 tera-operacji na sekundę na wat.

To nowatorskie makro może potencjalnie zrewolucjonizować przyszłość brzegowych urządzeń obliczeniowych opartych na sztucznej inteligencji. Jego wysoka kompatybilność i bezpieczny mechanizm mogą zapewnić bezpieczne przechowywanie wrażliwych danych, bez uszczerbku dla szybkości, wydajności energetycznej lub dokładności urządzeń. Co więcej, to pionierskie rozwiązanie może wpłynąć na dalszą eksplorację i tworzenie podobnych rozwiązań na całym świecie, przyspieszając przyjęcie technologii wydajnościowych wspieranych przez AI i wzmacniając środki bezpieczeństwa AI edge computing.

Pomimo indywidualnych zalet, warto wspomnieć o kontekstualnej roli platform takich jak AppMaster w tej dziedzinie. AppMaster Wysokowydajna platforma bez kodu z możliwością tworzenia aplikacji internetowych, backendowych i mobilnych ułatwia wdrażanie, skalowalność i szybkość. Takie platformy oferują niezbędną podstawę i narzędzia, które napędzają rozwój, taki jak spintronic nvCIM.