Компания IBM Research представила революционную аналоговую микросхему искусственного интеллекта, демонстрирующую удивительную эффективность и точность выполнения сложных вычислений для глубоких нейронных сетей (ГНС).
Это достижение, опубликованное в недавней статье в журнале Nature Electronics, является значительным шагом на пути к достижению высокопроизводительных вычислений в области искусственного интеллекта при существенном энергосбережении.
Традиционный подход к выполнению глубоких нейронных сетей на обычных цифровых вычислительных архитектурах имеет ограничения по производительности и энергоэффективности. Такие цифровые системы предполагают постоянную передачу данных между памятью и процессорами, что замедляет вычисления и снижает энергоэффективность.
Для решения этих проблем IBM Research использовала принципы аналогового ИИ, который эмулирует работу нейронных сетей в биологическом мозге. Этот подход предполагает хранение синаптических весов с помощью наноразмерных резистивных запоминающих устройств, в частности, фазово-переменной памяти.
Новый чип представляет собой передовое аналоговое решение в области искусственного интеллекта, состоящее из 64 аналоговых вычислительных ядер в памяти.
В каждое ядро интегрирован перекрестный массив синаптических ячеек, а также компактные аналого-цифровые преобразователи, обеспечивающие плавный переход между аналоговой и цифровой областями. Кроме того, блоки цифровой обработки в каждом ядре управляют нелинейными функциями активации нейронов и операциями масштабирования. Кроме того, чип оснащен глобальным цифровым процессором и цифровыми коммуникационными каналами, обеспечивающими взаимодействие.
Исследовательская группа продемонстрировала возможности чипа, достигнув точности 92,81% на наборе данных изображений CIFAR-10 — беспрецедентный уровень точности для аналоговых чипов искусственного интеллекта.
Энергоэффективная конструкция этого инновационного чипа в сочетании с повышенной производительностью делает его знаковым достижением в области аппаратных средств искусственного интеллекта.
Уникальная архитектура и впечатляющие возможности аналогового ИИ-чипа закладывают основу для будущего, в котором энергоэффективные ИИ-вычисления станут доступны для широкого круга приложений.
Прорыв IBM Research знаменует собой переломный момент, который поможет катализировать развитие технологий, основанных на искусственном интеллекте, на долгие годы вперед.
