计算机芯片可以消除计算和存储之间的差距

在发展美国威斯康辛大学麦迪逊分校的计算机芯片可作出未来的计算机更高效、 更强大结合任务通常都是分开的设计。

井李，助理教授的电气和计算机工程威斯康辛大学-麦迪逊分校创建可配置为执行复杂的计算和存储大量的信息同一综合单元内的计算机芯片 — — 和其他芯片有效的沟通。她称他们为”液体硅”。

“液体指软件和硅意味着硬件。它是一种协作的软件硬件技术，”李晓晓说，”你可以有一台超级计算机框中如果你想要。我们想要很多非常有趣和数据密集型应用，包括面部或语音识别、 自然语言处理和图形分析的目标”。

高速数字运算的处理器和数据仓储的大存储内存在现代计算机通常属于两个完全不同类型的硬件。

“还有很大的瓶颈时经典计算机需要的内存和处理器之间移动数据”李晓晓说，”我们正在建立统一的硬件，可以计算和存储之间的桥梁”。

由京李，右和她的学生写的软件允许程序员直接使用现有的编码语言与新的液态硅芯片

使用顶级线探测站结合自己的测试平台、 京李，左和她的学生 — — 嘉良张、 中心和岳扎右 — — 可以诊断在他们新的计算机芯片的可靠性问题。麦迪逊威斯康星大学 — — 斯蒂芬妮 PRECOURT 工程学院

处理器和内存芯片通常是分别由不同的制造铸造厂，然后组装在一起的系统工程师在印刷电路板，使电脑和智能手机上。分离意味着即使简单的操作，如搜索、 需要多个步骤来完成︰ 首先从内存中提取数据，然后将穿过深存储层次结构数据发送给处理器核心。

芯片开发了李，相比之下，将内存、 计算和通信纳入同一设备中采用分层的设计，称为单片 3D 集成︰ 底部硅和半导体电路连接与固态存储器阵列上使用致密的金属-对-金属链接。

最终用户将能够配置要拨出更多或更少的资源，向内存或计算，具体取决于什么类型的应用系统需要运行的设备。

“它可以是动态和灵活，”李晓晓说”我们原本担心它可能很难使用，因为有太多的选择。但适当的优化，可以让任何人利用我们的硬件由提供丰富灵活的。

帮助人们利用这种新型芯片的潜力，李的集团也正在流行的编程语言转化为芯片的机器代码，这个过程被称为编译的软件。

“是否我只是递给你的东西，说，’这是一台超级计算机在一个盒子里的’，你可能不能使用它，如果编程接口是太难了，”李晓晓说，”你无法想象的二进制零和的方式进行编程的人。它会太痛苦。

由于她的编译软件，程序员将能够端口直接到新的硬件类型及其应用而无需更改他们的编码习惯。

评估性能的原型液态硅芯片、 李和她的学生建立他们从头开始建立一种自动测试系统。该平台可以揭示可靠性问题比甚至最先进的行业检测，和多家公司已送他们的筹码往李评价。

鉴于，测试占一半以上的消费者成本的计算机芯片，这种先进的基础设施在威斯康星大学麦迪逊分校可以使液体硅芯片变为现实，方便日后进行研究。

“我们可以做所有类型的设备级、 电路级和系统级测试与我们的平台，”李晓晓说，”我们的行业合作伙伴告诉我们我们测试的系统会自动执行整个测试工程师的工作。

李的工作由国防先进研究项目机构年轻教师奖，第一次计算研究员威斯康辛大学麦迪逊分校的支持。她是全国接收高达 500,000 美元的两年的 25 受助人提供资金研究主题从机器学习的基因疗法之一。