O echipă de cercetători chinezi a creat un cip revoluționar care ar putea schimba modul în care funcționează sistemele de inteligență artificială, și care are potențialul de a reduce drastic dependența de procesoarele digitale, mari consumatoare de energie.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Cipul, dezvoltat de echipa Universității Peking, depășește faza experimentelor matematice simple și poate fi folosit acum pentru aplicații complexe precum recomandările personalizate sau procesarea imaginilor, potrivit studiului publicat în Nature Communications.
Potrivit autorului principal, Sun Zhong, cipul realizează calcule de 12 ori mai rapid decât procesoarele digitale de ultimă generație și are o eficiență energetică de peste 200 de ori mai bună. Testele au inclus sisteme de recomandare cu seturi de date comparabile cu cele folosite de Netflix sau Yahoo, iar în cazul compresiei de imagini, cipul a reconstruit imaginile aproape identic cu metodele digitale, dar cu jumătate din spațiul de stocare necesar.
„Acest studiu împinge limitele calculului analogic un pas mai departe”, a scris Sun pe rețelele sociale, și a adăugat că noul cip gestionează sarcini complexe păstrând avantajele de viteză și consum energetic ale tehnologiei analogice.
Ce este calculul analog și de ce contează
Calculul analog folosește semnale fizice continue, cum ar fi curenți sau tensiuni electrice, pentru a reprezenta și procesa informația, spre deosebire de calculul digital care operează cu 0 și 1. Această abordare permite efectuarea simultană a mai multor calcule, ceea ce oferă câștiguri uriașe de viteză și energie pentru anumite tipuri de aplicații.
Pe măsură ce sistemele AI devin tot mai sofisticate și consumatoare de energie, mutarea datelor între memorie și unitățile de calcul digitale devine un blocaj major. Cipurile analogice rezolvă această problemă, deoarece pot procesa datele direct acolo unde sunt stocate, fapt care reduce astfel timpul și energia necesare pentru operațiuni complexe.
Tehnica NMF, cheia performanței
Cercetătorii chinezi au folosit în noul cip o tehnică numită non-negative matrix factorization (NMF), care permite extragerea structurilor ascunse din seturi mari de date, precum comportamentul utilizatorilor sau pixelii imaginilor. Această metodă este folosită frecvent în analiza imaginilor și în sistemele de recomandare personalizate, dar seturile de date foarte mari suprasolicită hardware-ul digital tradițional.
Pentru a depăși aceste limite, echipa a construit un cip analog bazat pe memorie rezistivă și a reproiectat circuitele astfel încât partea cea mai solicitantă a algoritmului să fie realizată într-un singur pas, reducând dimensiunea și consumul energetic al cipului.
„Am deschis un nou drum pentru rezolvarea în timp real a problemelor complexe de date și am demonstrat potențialul uriaș al calculului analogic pentru aplicații practice”, a declarat Sun Zhong.
Cercetătorul a mai subliniat că tehnica NMF, propusă pentru prima dată în 1999, a fost acum integrată în domeniul calculului analog în memorie, după 27 de ani de la apariția ei.
