Новый китайский чип на базе искусственного интеллекта выходит за рамки традиционных вычислительных возможностей, обеспечивая работу сенсорных экранов, систем управления полетом и навигации самолетов нового поколения.
Китай выпустил первый в мире небинарный чип ИИ
Источник: iStock
Китай начал массовое производство первых в мире небинарных чипов, внедрив эту новую технологию в такие важные отрасли, как авиация и производство.
Возглавляемый профессором Ли Хонге и его командой из Университета Бэйхан в Пекине, этот проект решает ключевые проблемы в старых системах, смешивая двоичную логику со случайной или вероятностной логикой. При этом он обеспечил беспрецедентную отказоустойчивость и энергоэффективность, при этом плавно обойдя ограничения США на чипы.
Изучение проблем
Современные технологии чипов сталкиваются с двумя непреодолимыми проблемами — стеной мощности и архитектурной стеной, по словам профессора Ли. Они потребляют слишком много энергии, и новые чипы с трудом работают со старыми системами.
Занимаясь поиском решения с 2022 года, его команда разработала новую систему под названием «Гибридное стохастическое число» (HSN), которая смешивает обычные двоичные числа с вероятностными числами для повышения производительности.
Двоичная логика, используемая всеми компьютерами по всему миру, использует переменные в 0 и 1 для выполнения арифметических операций. Однако крупномасштабные двоичные вычисления требуют передовых аппаратных ресурсов.
Напротив, вероятностные вычисления используют сигналы высокого напряжения — то, как они появляются в течение заданного времени, чтобы представлять различные значения. Этот метод использует меньше оборудования и уже использовался в таких областях, как обработка изображений, нейронные сети и глубокое обучение. Однако есть один недостаток — обработка информации занимает больше времени, учитывая способ представления значений.
Решение проблемы
На основе вероятностных вычислений команда профессора Ли разработала в 2023 году новый интеллектуальный чип для сенсорного экрана и дисплея, используя разработанную 110-нанометровую технологию ведущего китайского производителя микросхем Semiconductor Manufacturing International Corporation.
Результаты проекта были опубликованы в журнале IEEE Journal of Solid-State Circuits два года назад. После этого команда создала еще один чип для машинного обучения, изготовленный с использованием стандартного 28-нм КМОП-процесса.
Помимо HSN, он также имеет алгоритмы вычислений в памяти, которые уменьшают необходимость постоянного перемещения данных между памятью и процессорами. Это помогает экономить энергию и делает чип более эффективным.
В чипе также используется конструкция системы на кристалле (SoC), которая объединяет различные вычислительные блоки для одновременной обработки нескольких задач, в отличие от традиционных чипов, которые обрабатывают одну задачу за раз.
В настоящее время чип используется в интеллектуальных системах управления, таких как сенсорные экраны, где он фильтрует фоновый шум, чтобы обнаруживать более слабые сигналы и улучшать взаимодействие пользователей с устройствами.
Планы на будущее
Профессор Ли также рассказал Guangming Daily, что его команда разрабатывает специальный набор инструкций и дизайн чипа, адаптированный для гибридных вероятностных вычислений. Они планируют использовать чип в таких областях, как обработка речи и изображений, ускорение больших моделей ИИ и решение других сложных задач.
«Нынешний чип уже обеспечивает задержку вычислений на уровне микросекунд, обеспечивая баланс между высокопроизводительным аппаратным ускорением и гибкой программируемостью программного обеспечения», — сказал Ли.
Хотя переход Китая к небинарным гибридным ИИ-чипам, безусловно, является захватывающим и инновационным, важно пока не переоценивать этот прорыв, поскольку еще предстоит преодолеть ряд препятствий, таких как ограничения совместимости и долгосрочные неопределенности, связанные с использованием чипа.
Sourse: interestingengineering.com
