新材料和记忆如何帮助AI生态系统弯曲气候曲线

我最近荣幸地参加了一个题为“弯曲气候曲线的小组讨论：能够实现大数据，AI和云计算的可持续增长”。这是50的一部分TH.年度半导体西部，这是今年以虚拟格式举行的。

和我一起参加小组讨论的是来自Arm、谷歌、英特尔、微软、加州大学圣巴巴拉分校和VMware的行业专家，我们的谈话重点是如何利用技术帮助缓解气候变化，而不是促成气候变化。在我们准备讨论时，大数据、人工智能和云计算的大规模扩散可能会带来相反的结果，这一点变得越来越明显。

”在一个叙述,分析师预计持续增长的能源消耗和排放由于5 g的崛起,互联网和人工智能的东西,”Eric Masanet小组主持人博士说,加州大学圣芭芭拉分校教授、第一作者的联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六评估报告。“但还有另一种说法，分析人士认为，IT行业的能源效率提高，可再生能源的采用，以及IT为其他经济部门带来的减排，实际上可能会改变气候曲线。”

在我们深入探讨人工智能和大数据是环境救星还是气候变化助推器的问题时，我和我的同事们关注了一系列新兴创新，这些创新承诺大幅降低能耗，同时仍能带来令人印象深刻的性能提升。在经典的摩尔定律(Moore’s Law)尺度日益受到挑战、Dennard尺度已经结束的情况下，应用材料公司(Applied Materials)正通过多种方式应对气候挑战，我在小组讨论中概述了其中三种方式。亚博最新版本

一是通过硬件和软件升级，改善现有和新工艺系统的生态性能，减少能源使用、化学品使用和洁净室空间要求。我们称之为“ecoUP”计划，其中包括我们制造系统的“3 × 30”目标:在每块晶片的基础上，我们的目标是到2030年减少30%的等效能源消耗，30%的化学消耗，以及30%的吞吐量密度——即每平方英尺洁净空间中处理的晶片数量。

我们还将新的剧本加速了用于市场（PPACT）的半导体电源，性能，面积/成本和时间（PPACT），以确保将继续满足这些向量的改进。本剧本的一个方面正在为行业开发新的方式，以便在不影响力量和性能的情况下继续缩小晶体管。最近创新的一个例子是我们的新型选择性钨加工技术从5nm，3nm和以下的铸造逻辑节点中的晶体管继续2D晶体管延伸的临界瓶颈。

应用正在帮助地址气候变化的第三个区域是通过与客户和技术生态系统合作开发新的芯片架构，这些芯片架构更适合AI计算的要求，这与PC时代明显不同。

在记忆前，可持续的AI需要新型的高性能，低功耗，非易失性存储器，靠近计算引擎。这是一个适用于我们的新兴市场，帮助我们能够实现ENDURA®CLOVER™和ENDURA®IMPULSE™PVD系统为MRAM, PCRAM和ReRAM。

Arm研发人员罗伯·艾特肯(Rob Aitken)博士表示:“我希望在未来提高全球能源效率的方法是改善我们的记忆系统。”“移动数据的效率非常低。让计算更接近内存是前进的道路，无论是通过堆叠模具、将AI移到边缘，还是通过改进内存结构(如mram)——每一种方法都有所贡献。”罗布对此进行了进一步的阐述，并分享了更多他的关键观点博客．

微软智能设备总经理Moe Tanabian补充说:“功耗更低、用于边缘人工智能加速的特殊用途芯片将带来巨大的不同，这些芯片的功率约为100毫瓦。这将对我们的能源消耗产生重大影响。”

谷歌博士博士，谷歌的软件工程师观察到，“我们在过去七年左右的情况下已经为神经网络应用构建了一些筹码。As part of building them, we’ve been willing to break previous abstractions...We’ve changed mathematics, we’ve changed our networks, we’ve changed the number of cores per chip and many other things which previously might have been set in stone. We’re willing to break abstractions at all levels of the stack.”

根据英特尔的云解决方案架构师博士，使用非易失性，高密度存储器可以具有重要的系统级益处。Alt共享该数据中心可以更广泛地部署可再生能源，如果有一种方法是根据清洁能源的可用性转动和关闭 - 或者某些电话“时间转移”。为了支持这一点，需要持久的内存来能够保存状态，加载它备份并继续执行能量再次可用。

当我们通过我们的讨论时，我最大的外卖就是我们的目标是如何相对于缩放电子行业作为负责环境管制。我相信，挑战是，随着我们变得更加专业化，我们冒着跨多个行业层失去重要和广泛谈话的风险。我们需要促进将生态系统的更加合作，从材料到Systems™和系统到Materials™，以便我们的集体知识可以帮助“弯曲气候曲线”。

英特尔的Alt可能会始终如一地总结：“在制造，硬件和软件之间需要更好地合作。这是我们将获得最效率的地方，特别是在数据中心。我们都拥有我们的专业知识，我们都将继续在各自的地区开展创新，但我们需要确保所有这些都与目前的今天相连得多。“

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