Хибридни AI чипове формират „илюзорна система“, смазвайки конвенционалните чипове

В традиционната електроника отделни чипове обработват и съхраняват данни. Те губят енергия, докато прехвърлят данните напред-назад върху това, което инженерите наричат „стена на паметта“. Новите алгоритми комбинират енергийно ефективни хибридни AI чипове, за да създадат илюзията за един мега-AI чип.

Умните часовници и друга електроника, захранвана от батерии, биха били още по-интелигентни, ако работеха с алгоритми на AI. Усилията за изграждане на AI-съвместими чипове за мобилни устройства досега са удряли на камък – така наречената „стена на паметта“, която разделя обработката на данни и чиповете с памет. Заедно те трябва да отговорят на масивните и непрекъснато нарастващи изисквания за изчислителна мощ, наложени от AI.

„Комуникацията между процесори и памет може да консумира до 95 процента от енергията, необходима за машинно обучение и изкуствен интелект, а това силно ограничава живота на батерията“,

обяснява компютърният учен Subhasish Mitra, старши автор на проучването, публикувано в Nature Electronics.

Екип, в който участват компютърният учен от Stanford – Mary Wootters и инженерът по електротехника H.S. Philip Wong, е проектирал интересна система. Тя може да изпълнява задачи с изкуствен интелект по-бързо и с по-малко енергия, като използва осем хибридни чипа. Всеки от тях разполага със собствен процесор за данни, вграден в непосредствена близост до своето хранилище на паметта.

Какви са тези хибридни AI чипове

Новата статия на екипа се основава на предишната му разработка върху новата технология за памет, наречена RRAM. Тя съхранява данни, дори когато захранването е изключено – като флаш памет, но по-бързо и по-енергийно ефективно. Техният напредък с RRAM позволи на изследователите от Станфорд да разработят по-ранно поколение хибридни чипове, които са работили самостоятелно. Последният им дизайн включва критичен нов елемент: алгоритми, които обединяват осемте отделни хибридни чипа в един енергийно ефективен механизъм за обработка на AI.

„Ако можехме да изградим един масивен конвенционален чип с необходимите процесори и памет, щяхме да го направим, но количеството данни, които са необходими за решаване на проблемите с AI, го правят мечта“,

споделя Mitra.

„Вместо това заблуждаваме отделните хибридни AI чипове, като ги караме да си мислят, че са един чип. Ето защо наричаме творението ни „Илюзорната система.“

Благодетелите на Интернет наливат милиарди за развитие на AI

Изследователите са разработили „Илюзорна система“ като част от Инициативата за възобновяване на електрониката (ERI). Програмата е на стойност 1,5 милиарда долара, отпуснати от Агенцията за модерни изследователски проекти в областта на отбраната. Същата DARPA, която помогна за създаването на интернет преди повече от 50 години. Тя подкрепя проучвания, посветени на решения, заобикалящи Закона на Мур, които стимулират електронния напредък, чрез свиване на транзисторите. Но транзисторите не могат вечно да продължават да се свиват.

„За да надхвърлим границите на конвенционалната електроника, ще са ни необходими нови хардуерни технологии и нови идеи за това как да ги използваме“,

заявява компютърният учен Mary Wootters.

Способностите на новите хибридни AI чипове

Екипът създава и тества прототипа си с помощта на сътрудници от френския изследователски институт CEA-Leti и от Технологичния университет Nanyang в Сингапур. Системата от осем чипа е само началото. В симулации изследователите показват как системите с 64 хибридни чипа могат да изпълняват приложения на AI седем пъти по-бързо и със седем пъти по-малко енергия от настоящите процесори.

Подобни възможности могат един ден да позволят на Illusion Systems да се превърнат в мозъка на очила с добавена и виртуална реалност. Те биха използвали дълбоки невронни мрежи за да учат чрез забелязване на обекти и хора в околната среда и да предоставят на потребителите контекстна информация. Представете си AR / VR система, помагаща на наблюдатели на птици да идентифицират неизвестни екземпляри. Да не говорим, че на полицаи ще отнеме секунди да идентифицират в тълпа хора издирвано лице, без значение дали си е пуснало брада или не. И дано не стигаме до момент, в който реално Изкуствен интелект открива бъдещи престъпници. Гледали сме нещо подобно на кино.

Какво предстои?

Завършилият студент от Станфорд Robert Radway е главен автор на изследването, публикувано в Nature Electronics. Radway споделя, че екипът е разработил и нови алгоритми за рекомпилация на съществуващите програми за изкуствен интелект, написани за днешните процесори. Това е било необходимо за да могат програмите да работят на новите многочипови системи. От изявлението на младия инженер става ясно, че сътрудници от Facebook са помогнали на екипа му да тества програми за AI. Тестването е било особено успешно, а резултатите – впечатляващи.

Следващите стъпки включват увеличаване на възможностите на процесорите и паметта на отделните хибридни чипове и демонстрация как те да се произвеждат евтино.

„Фактът, че нашият фабричен прототип работи както очаквахме, подсказва, че сме на прав път“,

уверено заявява инженерът по електротехника Wong, Той вярва, че Illusion Systems може да бъде готова за пазара в рамките на три до пет години.

Преди няколко месеца Ви разказахме как изкуствен интелект създава изображения въз основа на човешките мисли, а преди няколко дни Ви запознахме с qsim – новият квантов инструмент за квантов изкуствен интелект на Google. Вероятно в близките година-две животът около нас ще бъде коренно различен.

Ако желаете да коментираме тази или друга технологична тема, заповядайте в нашата Facebook група „Технологичното общество на България„.