今天的計(jì)算機(jī)建立在20世紀(jì)40年代開(kāi)發(fā)的von Neumann架構(gòu)上。馮·諾依曼計(jì)算系統(tǒng)具有執(zhí)行邏輯和算術(shù)的中央處理器，存儲(chǔ)器單元，存儲(chǔ)器以及輸入和輸出設(shè)備。與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的煙囪部件不同，作者提出腦部啟發(fā)的計(jì)算機(jī)可以具有共存的處理和存儲(chǔ)單元。
在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中執(zhí)行某些計(jì)算任務(wù)會(huì)提高系統(tǒng)的效率并節(jié)省能源。“如果你看看人類，我們計(jì)算的功率為20至30瓦，而今天的AI則基于以千瓦或兆瓦功率運(yùn)行的超級(jí)計(jì)算機(jī)。” “在大腦中，突觸是計(jì)算和存儲(chǔ)信息。在新的架構(gòu)中，超越馮諾依曼，記憶必須在計(jì)算中發(fā)揮更積極的作用。”
第一級(jí)利用存儲(chǔ)器設(shè)備的狀態(tài)動(dòng)態(tài)來(lái)在存儲(chǔ)器本身中執(zhí)行計(jì)算任務(wù)，類似于大腦的存儲(chǔ)器和處理是共存的。第二級(jí)利用大腦的突觸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為相變存儲(chǔ)器（PCM）設(shè)備陣列的靈感來(lái)加速深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練。最后，神經(jīng)元和突觸的動(dòng)態(tài)和隨機(jī)性質(zhì)激發(fā)了團(tuán)隊(duì)為尖峰神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建強(qiáng)大的計(jì)算基礎(chǔ)。相變存儲(chǔ)器是一種納米級(jí)存儲(chǔ)器件，由夾在電極之間的Ge，Te和Sb化合物構(gòu)成。這些化合物根據(jù)其原子排列表現(xiàn)出不同的電性質(zhì)。
可以發(fā)現(xiàn)的是，在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和基于相變存儲(chǔ)器設(shè)備的原型計(jì)算存儲(chǔ)器平臺(tái)上運(yùn)行無(wú)監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)算法。
