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DRAM近存计算HBM-PIM与AiM技术架构.docx
资料介绍
DRAM近存计算：HBM-PIM与AiM技术架构
1 引言
DRAM近存计算通过在DRAM Bank级集成计算单元，在数据存储位置附近执行计算，减少数据搬运。三星HBM-PIM和SK海力士AiM是DRAM近存计算的代表产品，在AI推理场景中展现出显著的能效提升。本章系统分析DRAM近存计算的技术架构、电路设计和系统集成方案。
2 HBM-PIM
2.1 架构
三星HBM-PIM在HBM2E的每个Bank中集成DRAM处理单元（DPU），DPU支持FP16乘法累加操作。HBM-PIM在ResNet-50推理任务中，将数据搬运量减少70%，能效比提升2.3倍。
2.2 电路设计
DPU包含乘法器、累加器和控制逻辑，在Bank的感测放大器附近集成。DPU在DRAM刷新周期中执行计算，不影响正常存储访问。
3 SK海力士AiM
3.1 架构
SK海力士AiM在GDDR6中集成计算单元，支持INT8和FP16计算。AiM的目标市场为AI推理和边缘计算。
3.2 性能
AiM在GDDR6的高带宽基础上，通过近存计算减少数据搬运，能效比提升2-3倍。
4 系统集成
4.1 编程模型
HBM-PIM和AiM需要特定的编程模型，通过扩展指令集调用DPU计算功能。
4.2 应用场景
DRAM近存计算适用于批量嵌入向量归约、推荐系统等内存密集型场景。
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