Весь мозг на одном кристалле. Будущее мемристоров приближается
Ученые из Института Юлиха Петера Грюнберга занимаются мемристорами уже 15 лет. При участии еще 60 экспертов они опубликовали огромный — 200-страничный — обзор состояния поля исследований. Мемристорная вычислительная техника может прийти на смену традиционной. Она компактнее, быстрее и на несколько порядков менее энергоемкая.
Это случится не сегодня, даже не завтра, но вычислительная техника радикально изменится. Она станет больше похожа на мозг
Главная проблема традиционных вычислительных систем (и она известна уже давно) - это так называемое "бутылочное горло фон Неймана". Согласно архитектуре фон Неймана, которая сегодня используется повсеместно, практически во всех компьютерах и вычислительных устройствах, память (обычно на магнитных носителях) и процессор соединяются линией передачи данных.
Хуже всего, когда по линии надо передавать очень много данных, например, при обучении нейросетей, а это необходимо и в приложениях, связанных с машинным зрением, и при распознавании образов, и при работе Больших лингвистических моделей.
Память - хранит данные, процессор - их обрабатывает, передача данных - съедает время и ресурсы. И огромные ресурсы.
Если сравнить работу мозга и компьютера - энергоэффективность мозга просто несопоставимо выше. Почему? В том числе и потому, что живые системы работают не по "фон Нейману". Они не гоняют терабайты данных от памяти к процессору и обратно, - они данные хранят там же, где и обрабатывают, - в нейронной сети.
Уже достаточно давно была предложена вычислительная парадигма, основанная на мемристорах, и главное, что у них есть - это умение сохранять историю и работать с этой историей.