Лаборатория IBM Research в Альмадене (Калифорния) анонсировала прототип чипа NorthPole, который может сделать искусственный интеллект на границе реальностью раньше, чем ожидалось.
Для запуска моделей искусственного интеллекта требуется много вычислений и много энергии. Почти еженедельные анонсы более быстрых и мощных устройств кажутся неумолимыми, но приближается жесткий предел. Северный полюс IBM может помочь инженерам расширить границы существующих технологий.
Закон Мура гласит, что количество транзисторов в интегральных схемах удваивается каждый год, что сопровождается повышением производительности. Долгое время этот закон действовал, но в последнее время рост плотности замедлился.
Законы термодинамики устанавливают жесткие ограничения на количество транзисторов, которые можно уместить в квадратном нанометре, но пока производительность снижается из-за типичной компоновки чипов.
Узкое место фон Неймана" - главный виновник замедления работы чипов и их неэффективности. Под архитектурой фон Неймана понимается типичная компоновка компьютерных чипов: с одной стороны находится память, с другой - процессор, а соединяет их шина данных.
Чип NorthPole состоит из 256 вычислительных блоков, или ядер, каждое из которых содержит собственную память. Такой гибрид вычислений и памяти на одном участке кристалла устраняет необходимость во внечиповой памяти.
Поскольку данные не нужно перебрасывать из памяти в процессор и снова в память, чип работает гораздо быстрее и энергоэффективнее.
Дизайн чипа, вдохновленный мозгом
Дхармендра Модха, главный научный сотрудник IBM по вычислениям, вдохновленным мозгом, говорит, что ядра соединены друг с другом способом, вдохновленным связями белого вещества в коре головного мозга человека.
Компания IBM поделилась результаты тестов на Science.org в котором говорилось, что "NorthPole достигает в 25 раз более высокого энергетического показателя кадров в секунду (FPS) на ватт, в 5 раз более высокого пространственного показателя FPS на транзистор и в 22 раза более низкого временного показателя задержки".
По сути, это означает, что он потребляет гораздо меньше энергии, гораздо меньше и работает гораздо быстрее, чем другие чипы.
Первые результаты IBM особенно интересны тем, что NorthPole был изготовлен по технологии 12 нм. Это означает, что размер транзисторов в чипе составляет 12 нм. Современные технологии производства чипов уже достигли уровня 3 нм.
Когда IBM воспроизведет архитектуру чипов NorthPole на таком уровне, плотность и эффективность обработки данных будет намного выше, чем у всего, что сейчас доступно в отрасли.
Скачок в вычислительных процессах за счет уменьшения размеров чипов и снижения энергопотребления делает ИИ в периферийных приложениях заманчивой перспективой. Автономные транспортные средства и даже портативные устройства или носимые устройства со временем смогут запускать полноценные модели ИИ без необходимости использования облачных вычислений.
