Чип IBM, вдохновленный мозгом, может оказаться самым быстрым в использовании искусственного интеллекта

Компьютерный чип, вдохновленный мозгом, может выполнять операции распознавания изображений с помощью искусственного интеллекта в 22 раза быстрее, чем сопоставимые коммерческие чипы, и с 25-кратной энергоэффективностью.

Чип IBM NorthPole объединяет свои вычислительные возможности с соответствующими блоками памяти, в которых хранится информация. Это позволяет обойти так называемое узкое место фон Неймана, названное в честь пионера вычислений Джона фон Неймана, которое описывает, как современные компьютеры замедляют работу в ожидании обмена информацией между более разделенными вычислительными блоками и блоками памяти.

Объединение вычислений и памяти было вдохновлено тем, как работает человеческий мозг. Ранее IBM создала чип на основе этой идеи под названием TrueNorth. Но NorthPole преобразует эту технологию в цифровую архитектуру, совместимую с технологией кремниевых чипов, используемой в современных компьютерах.

«Это новый взгляд на компьютерную архитектуру», — говорит Дхармендра Модха из IBM Research.

Модха и его коллеги разработали NorthPole как двумерный массив переплетенных вычислительных ядер и блоков памяти. Цифровая архитектура чипа также является инновационной, поскольку позволяет каждому вычислительному ядру получать доступ к удаленным блокам памяти так же легко, как и к соседним блокам памяти, считают эксперты.

Исследователи IBM продемонстрировали, как новый чип может запускать обычный ИИ по распознаванию изображений быстрее и эффективнее, чем любой коммерческий чип на рынке.превосходя даже новейшие чипы NVIDIA, ведущего производителя графических процессоров. Они также показали, что NorthPole может экономично использовать искусственный интеллект для распознавания речи и обработки естественного языка.

Кроме того, NorthPole обеспечивает более высокую производительность каждого транзистора (крошечных электронных переключателей, лежащих в основе вычислительных технологий) по сравнению с другими архитектурами микросхем. Чип упаковывает 22 миллиарда транзисторов на площади всего 800 квадратных миллиметров.

Однако его конструкция, предназначенная для запуска процессов искусственного интеллекта, обходится дорого. NorthPole не может выполнять другие задачи (например, обучение ИИ), а также не может легко запускать более крупные модели ИИ. Но команда Модхи планирует продемонстрировать, как несколько чипов NorthPole могут поддерживать большие языковые модели.

Признавая ценность чипа NorthPole, Хава Сигельманн из Массачусетского университета в Амхерсте считает, что было бы еще полезнее, если бы ИИ могли продолжать обучение, одновременно тренируясь и выполняя задачи. «Их вклад в развитие ИИ может быть вечным, если они будут включать такую пожизненную адаптацию в замороженную архитектуру», — говорит она.

Прототип чипа NorthPole вряд ли будет сразу же коммерциализирован. Но, как считают эксперты, такая модернизация цифровой архитектуры будет важна для того, чтобы позволить ИИ эффективно работать на вычислительном оборудовании беспилотных транспортных средств и самолетов.