IBM a mis au point une puce bio-inspirée susceptible de rendre l'IA plus écologique et plus économe en énergie.
Alors que des modèles d'IA surpuissants comme ChatGPT deviennent omniprésents dans la société, les grands rivaux technologiques tels que Google, Microsoft, Meta et des startups comme Anthropic et Inflection ont commencé à accumuler d'énormes quantités de puissance informatique.
Le matériel nécessaire à l'apprentissage de l'IA est gourmand en énergie, ce qui contribue à l'augmentation déjà considérable de la consommation d'énergie. impact environnemental des centres de données.
Cela a déclenché des efforts de R&D pour construire des puces d'IA innovantes capables de supporter de lourdes charges de travail tout en consommant moins d'énergie. Le dernier modèle de Nvidia Puce GH2000 a déjà atteint une efficacité énergétique supérieure à celle de ses prédécesseurs, l'entreprise affirmant qu'elle rendra les centres de données 12 fois moins chers et qu'elle utilisera 20 fois moins d'énergie.
IBM nouvelle puce analogique bio-inspirée s'inspire du cerveau biologique et sera efficace pour les charges de travail portables telles que les voitures, les téléphones et les appareils photo.
Thanos Vasilopoulos, scientifique au laboratoire de recherche d'IBM à Zurich, a déclaré à la BBCComparé aux ordinateurs traditionnels, le cerveau humain atteint des performances remarquables avec une consommation d'énergie minimale.
La plupart des puces existantes sont numériques et utilisent le binaire (0 et 1) pour le stockage des données. La nouvelle puce d'IBM se distingue par l'utilisation de composants analogiques appelés memristors (résistances de mémoire), capables de stocker des valeurs numériques variables.
Cette nature analogique des memristors reflète les fonctions synaptiques. Ce n'est pas la première puce bio-inspirée : une équipe de recherche indienne a réussi à mettre au point une puce bio-inspirée. conçu en 2022.
Le professeur. Ferrante Neri, de l'université du Surrey, a expliqué que "les memristors interconnectés peuvent créer un réseau reflétant un cerveau biologique".
Bien qu'essentiellement analogique, la puce d'IBM conserve certains composants numériques, ce qui garantit sa compatibilité avec les systèmes d'IA actuels.
Ces puces légères seraient particulièrement utiles pour les gadgets, les véhicules et le matériel IoT.
La nouvelle puce analogique d'IBM pour l'apprentissage profond
Les puces d'IBM réduisent la consommation d'énergie tout en offrant des performances impressionnantes dans un boîtier léger.
Ces puces sont conçues sur le modèle du cerveau humain, qui consomme à peu près autant de watts qu'une ampoule électrique.
En voici les points essentiels :
- Limites actuelles du matériel d'IA: La plupart des architectures d'IA séparent la mémoire des unités de traitement, ce qui signifie qu'elles doivent continuellement échanger des données entre les deux, ce qui ralentit les calculs et compromet l'efficacité énergétique.
- Puces analogiques: Reflétant les fonctions du cerveau humain, l'approche d'IBM utilise la mémoire à changement de phase (PCM), qui enregistre son état sous la forme d'un spectre de valeurs plutôt que sous la forme de 0 et de 1. Cela réduit le besoin de transmission de données entre la mémoire et le processeur.
- La partie technique: La conception d'IBM comprend 64 cœurs de calcul analogiques en mémoire, chacun contenant un réseau synaptique de 256 par 256. Chaque cœur peut calculer une couche de modèle de réseau neuronal profond (DNN). Une unité centrale de traitement numérique sur la puce gère d'autres opérations complexes.
- Mesures de performance: La puce a obtenu une excellente précision de 92,81% lors d'un test de référence sur la vision par ordinateur (CV). Elle est plus de 15 fois plus efficace que plusieurs puces existantes.
Une fois affinées, ces puces bio-inspirées accompagneront les puces numériques dans des architectures hybrides. Cela permettra d'obtenir des systèmes d'intelligence artificielle légers et économes en énergie, mais capables de gérer des charges de travail importantes.
À terme, ces puces deviendront suffisamment légères pour être déployées dans des technologies autonomes intelligentes, ce qui pourrait donner naissance à une nouvelle génération de robots qui marchent, parlent et interagissent avec leur environnement sans consommation d'énergie excessive.
