颠覆显卡,AI硬件未来发展方向之三:记忆本来就不可移植

如是者有为 2025-03-28 04:46:02

在过去两篇中,我们先讲了存算一体——计算和存储不再分离,信息就在每一个神经元“长”出来,不需要从显存里搬来搬去;又讲了大概率准确——AI 不是追求每一次都一样的精确结果,而是在可控混乱中统计收敛。两者合起来,已经构建出一个完全不同于传统数字计算的逻辑框架。

而现在,我们要讨论一个更根本的问题:在这个框架下,“记忆”到底是什么?

在数字计算时代,记忆是“数据”。它是可被精确读取、准确复制、随时传输的位信息。你在一个地址写入 0.7325,就可以在另一个地址一字不差地读出来,甚至复制成成百上千个副本。CPU、GPU 的世界依赖的就是这种完美的记忆转移能力。

但在真正的神经系统中,记忆不是数据,而是一种“结构性痕迹”。它发生在突触强度的微调、神经连接的形成或断裂、兴奋阈值的轻微变化之中。你不能“读取”一段记忆,更不能“复制”它到另一个神经元。你只能再经历一次训练、一次刺激、一次关联,在新的神经元中重建一段新的结构。而那将不再是原来的记忆。

这种记忆是局部的、不完整的、带噪声的、会变化的。它可能会在某些时刻突然强化,也可能在毫无征兆中慢慢遗忘。你无法控制它什么时候保存、什么时候消失,更无法命令它“搬家”。

而这,恰恰是存算一体在物理实现中天然带来的特性。

比如说,如果我们用电压、电阻、电荷状态来记录一个神经元的权重,这些值就天然具有局部性和波动性。你想把某个电阻上的值“精确读取”出来,再放进另一个单元?对不起,做不到。电流扰动、电荷泄露、材料不均匀都会让结果发生漂移。而当你放弃追求精确复制,整个系统的设计逻辑就改变了:

记忆不再是可以搬运的数据,而是只能在原位生长的形态。

也正因为如此,你可以设计一种“概率性记忆机制”:让每个存储单元根据硬件自身状态、外部电压强度、随机扰动等因素自主决定是否记住某次输入、是否在未来某一刻忘记它。你甚至可以主动利用这一点,降低硬件门槛,使用不稳定、成本更低、功耗更小的材料——反正记忆本来就不稳定,也不需要稳定。

这恰恰符合生物神经元的特征。我们的大脑记住一件事,从来不是通过“复制数据”,而是一次又一次地重新建构、加强、联想和模糊。甚至“遗忘”本身就是一种必要的能力,是节省能量、释放资源、防止过拟合的方式。

今天的 GPU 芯片试图让每个神经网络权重都精确可控,并随时在显存中完整保存和调用。但真实的 AI 系统,并不需要这种“机械式的记忆”。它需要的,是随着环境变化而自然波动的参数状态,是只在必要时才存储、随时可能遗忘的动态结构。

这种“不可移植”的记忆方式,反而使得系统能够更加轻量、快速、模块化。每一个计算/记忆单元都是半自治的,你不用统一调度,也不用全局同步,它们只需在局部范围内、以局部能量消耗、做出局部决策。整个 AI 系统会像生态一样自己演化,不再像工厂那样层层指挥。

所以说,记忆本来就不该是“可复制的数据”,而应是一种“会变化的状态”。

我们不该再试图让每一个模型参数都能“完整备份”“随时转移”。我们应该接受这样的现实:在真正智能的系统中,记忆不可移植,且永远部分失真。

也正因为如此,AI 芯片的未来不需要完美的存储阵列,不需要高可靠性 EEPROM,不需要数据一致性协议。它需要的是一批会遗忘、能模糊、带概率的存储结构。在这样的架构上,AI 将真正摆脱数字计算的阴影,成为一个有生命的系统。

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如是者有为

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