Чип IBM, имитирующий мозг, может запускать алгоритмы распознавания изображений на базе искусственного интеллекта в 22 раза быстрее, чем любой коммерческий чип
Компьютерный чип, созданный на основе мозга, может выполнять операции распознавания изображений на базе искусственного интеллекта в 22 раза быстрее, чем аналогичные коммерческие чипы, и в 25 раз эффективнее по энергопотреблению.
Чип IBM NorthPole объединяет свои вычислительные возможности с соответствующими блоками памяти, которые хранят информацию. Это позволяет ему обойти так называемое узкое место фон Неймана, названное в честь пионера вычислительной техники John von Neumann – в котором описывается, как современные компьютеры замедляются при ожидании обмена информацией между более разделенными вычислительными блоками и блоками памяти.
Объединение вычислений и памяти было вдохновлено тем, как работает человеческий мозг. IBM ранее создала чип, основанный на этой идее под названием TrueNorth. Но NorthPole преобразует технологию в цифровую архитектуру, совместимую с технологией кремниевых чипов, используемой в современных компьютерах.
“Это новый взгляд на компьютерную архитектуру”, – говорит Модха и его коллеги спроектировали NorthPole как двумерный массив взаимосвязанных вычислительных ядер и блоков памяти.
Исследователи IBM продемонстрировали, как новый чип может запускать обычный искусственный интеллект для распознавания изображений быстрее и эффективнее любого коммерческого чипа на рынке, превосходя даже новейшие чипы от NVIDIA, ведущего производителя графических процессоров. Они также показали, что NorthPole может экономично запускать искусственный интеллект для распознавания речи и обработки естественного языка.
Кроме того, NorthPole обеспечивает лучшую производительность на транзисторе – крошечных электронных переключателях, лежащих в основе вычислительной технологии, – чем другие архитектуры чипов. Чип вмещает 22 миллиарда транзисторов на пространстве всего в 800 квадратных миллиметров.
Однако его разработка, специализированная для запуска процессов искусственного интеллекта, требует определенных затрат. NorthPole не может выполнять другие задачи – например, обучение искусственного интеллекта, – а также не может легко запускать более крупные модели искусственного интеллекта. Но команда Модхи планирует продемонстрировать, как несколько чипов NorthPole могут поддерживать большие языковые модели.
Признавая ценность чип Полюс, Хава Siegelmann в Университете штата Массачусетс Амхерст думает, что было бы еще более полезно, если это разрешено в АИС продолжайте учиться за счет одновременного обучения и выполнения задач. “Их вклад в искусственный интеллект может быть вечным, если они включат такую пожизненную адаптацию к замороженной архитектуре”, – говорит она.
Прототип чипа NorthPole вряд ли будет немедленно запущен в коммерческую продажу. Но такие изменения цифровой архитектуры будут важны для обеспечения эффективной работы ИИ на вычислительном оборудовании самоуправляемых транспортных средств и самолетов, пишут Айер и Ройчоудхури.
