Abstract
- 현대의 시스템들은 프로세서 중심으로 설계되어 있다. 데이터의 생성, 저장이 이뤄진 다음 프로세서로 이동하여 연산을 하기 때문에 제한이 있어 장치들간의 데이터 이동에 많은 에너지를 소비하게 된다.
- 메모리 중심 컴퓨팅은 데이터가 생성되고 저장되는 모든 위치에서 연산이 가능하게 하는 것을 목표로 한다. 이를 통해 데이터의 저장과 이동에 걸리는 많은 에너지를 줄이는 것이다.
- 2가지 관점으로 이야기를 이어 가는데 1. 메모리의 병렬적 처리를 통해 원래 컴퓨팅의 아날로그적인 특성을 이용하는 것, 2. 메모리에 가깝게 연산을 수행 하는데 이는 메모리 칩의 처리 능력을 통합해 고대역폭, 저지연 액세스가 가능하게 함.
Memory-Centric Computing
- 메모리가 생성되는 곳 혹은 저장된 곳에서 연산이 수행되는 것.
- data movement bottleneck 현상 감소 (데이터를 프로세서로 이동시켜야 하기 때문에 발생하는 문제)
- 저지연, 저전력 접근이 가능. (processing 유닛과 데이터 저장소의 거리가 짧아지기에)
- 대규모 병렬처리 가능.
Processing using Memory (PuM)
- 메모리에 존재하는 연산들을 가지고 계산을 수행한다. (메모리 셀, 비트 라인, 워드 라인 등)
Processing near Memory (PnM)
- 메모리에 가까운 위치에 logic을 추가하거나 내부에 추가하여 거리를 줄인다.
Challenges
- memory-centric computing으로 얻을 수 있는 혜택의 정확한 수치.(작업 부하와 알고리즘에 대한)
- 메모리에 적절한 컴파일러가 지원되어야 한다.
- 효율성, 쉬운 사용과 프로그램을 위해 시스템과 보안의 도움이 있어야 한다.
- PIM 유닛에서 실행될 프로세스 구분이 필요하다.
reference : O. Mutlu, "Lightning Talk: Memory-Centric Computing," in 2023 60th ACM/IEEE Design Automation Conference (DAC), San Francisco, CA, USA, 2023, pp. 1-2, doi: 10.1109/DAC56929.2023.10247896.
