給內存加上AI？三星是這樣做的

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近期，三星在Hot Chips 33會(huì )議上展示了其在內存內處理（PIM）技術(shù)方面的最新進(jìn)展。Hot Chips 33會(huì )議作為半導體行業(yè)的重要會(huì )議，每年都會(huì )有備受矚目的微處理器和IC創(chuàng )新產(chǎn)品亮相。

三星發(fā)布的信息包括，三星首次成功將基于PIM的高帶寬存儲器（HBM-PIM）整合到商用化加速器系統中，并擴大PIM應用范圍至DRAM模組和移動(dòng)內存，從而加速實(shí)現內存和邏輯的融合。

三星首次將HBM-PIM集成到AI加速器中

今年2月，三星推出了其首個(gè)HBM-PIM（Aquabolt-XL），將AI處理能力整合到三星HBM2 Aquabolt中，以增強超級計算機和AI應用的高速數據處理能力。隨后，HBM-PIM在賽靈思（Xilinx）Virtex Ultrascale+（Alveo）AI加速器中進(jìn)行了測試，它提升了近2.5倍的系統性能，并降低超過(guò)60%的能耗。

“HBM-PIM是三星首個(gè)在客戶(hù)AI加速器系統中進(jìn)行了測試的AI定制內存解決方案，顯示出巨大的商業(yè)潛力?！比请娮覦RAM產(chǎn)品和技術(shù)高級副總裁Nam Sung Kim表示，“隨著(zhù)技術(shù)標準化發(fā)展，該技術(shù)應用將會(huì )進(jìn)一步擴大，擴展至用于下一代超級計算機和AI應用的HBM3，甚至用于設備上AI的移動(dòng)存儲器，以及用于數據中心的存儲器模塊?！?/p>

“賽靈思一直與三星電子合作，從Virtex UltraScale+ HBM系列開(kāi)始，為數據中心、網(wǎng)絡(luò )和實(shí)時(shí)信號處理應用提供高性能解決方案。近期，雙方又推出了令人振奮的Versal HBM系列產(chǎn)品?！辟愳`思產(chǎn)品規劃部高級總監Arun Varadarajan Rajagopal表示，“很高興能與三星繼續開(kāi)展合作，我們幫助評估HBM-PIM系統在A(yíng)I應用中實(shí)現重大性能，及能效提升的潛力?！?/p>

由PIM驅動(dòng)的DRAM模塊

加速DIMM（AXDIMM）能在DRAM模塊內進(jìn)行“處理”，盡可能減少CPU和DRAM之間的大量數據交換，以提升AI加速器系統的能源效率。由于緩沖芯片內嵌有AI引擎，AXDIMM可對多個(gè)內存排列（DRAM芯片組）并行處理，而非每次僅訪(fǎng)問(wèn)一組，從而大大提升了系統性能和效率。由于A(yíng)XDIMM模塊能保留傳統DIMM的外形尺寸，因此它能在不修改系統的情況下直接替換。目前，AXDIMM正在客戶(hù)的服務(wù)器上進(jìn)行測試，能夠在基于A(yíng)I的推薦應用中，提供大約2倍的性能，并使整個(gè)系統的能耗減少40%。

“思愛(ài)普（SAP）一直為SAP-HANA在內存內數據庫（IMDB）應用方面與三星開(kāi)展合作?！彼紣?ài)普HANA核心研究與創(chuàng )新主管Oliver Rebholz表示，“根據性能預測和潛在的整合方案，我們預計內存內數據庫管理（IMDBMS）的性能會(huì )有明顯改善，并通過(guò)AXDIMM上的分解計算，實(shí)現更高能效。思愛(ài)普希望繼續與三星在該領(lǐng)域進(jìn)行合作?！?/p>

移動(dòng)存儲器將AI從數據中心帶到設備上

三星LPDDR5-PIM移動(dòng)存儲器，可在不連接數據中心的情況下，提供獨立的AI功能。模擬測試表明，LPDDR5-PIM在用于語(yǔ)音識別、翻譯和聊天機器人等應用時(shí)，可提升1倍以上的性能，同時(shí)減少60%以上的能耗。

激發(fā)生態(tài)系統活力

三星計劃通過(guò)與其他行業(yè)領(lǐng)導者合作，在2022年上半年實(shí)現PIM平臺標準化，從而擴展AI內存產(chǎn)品組合。三星還將繼續努力，培養一個(gè)高度健全的PIM生態(tài)系統，以確保整個(gè)內存市場(chǎng)的廣泛適用性。

*實(shí)際性能可能因設備和用戶(hù)環(huán)境而異

*本文中的產(chǎn)品圖片以及型號、數據、功能、性能、規格參數、特點(diǎn)和其他產(chǎn)品信息（包括但不限于產(chǎn)品的優(yōu)勢、組件、性能、可用性和能力）等僅供參考，三星有可能對上述內容進(jìn)行改進(jìn)，且均無(wú)需通知或不受約束即可變更，具體信息請參照產(chǎn)品實(shí)物、產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)。除非經(jīng)特殊說(shuō)明，本文中所涉及的數據均為三星內部測試結果，本文中涉及的對比均為與三星產(chǎn)品相比較。