Apple akan meluncurkan prosesor ARM 12-core miliknya pada Mac 2021
Ai

Tim menciptakan chip hybrid dengan prosesor dan memori untuk menjalankan AI pada perangkat bertenaga baterai


Kredit: CC0

Jam tangan pintar dan perangkat elektronik bertenaga baterai lainnya akan menjadi lebih pintar jika mereka dapat menjalankan algoritma AI. Namun upaya untuk membangun chip yang mendukung AI untuk perangkat seluler sejauh ini menemui jalan buntu — yang disebut “dinding memori” yang memisahkan pemrosesan data dan chip memori yang harus bekerja sama untuk memenuhi tuntutan komputasi yang masif dan terus berkembang yang diberlakukan oleh AI.

“Transaksi antara prosesor dan memori dapat menghabiskan 95 persen energi yang dibutuhkan untuk melakukan pembelajaran mesin dan AI, dan itu sangat membatasi masa pakai baterai,” kata ilmuwan komputer Subhasish Mitra, penulis senior studi baru yang diterbitkan di Nature Electronics.

Sekarang, tim yang terdiri dari ilmuwan komputer Stanford Mary Wootters dan insinyur listrik H.-S. Philip Wong telah merancang sistem yang dapat menjalankan tugas AI lebih cepat, dan dengan lebih sedikit energi, dengan memanfaatkan delapan chip hybrid, masing-masing dengan prosesor datanya sendiri yang dibangun tepat di samping penyimpanan memorinya sendiri.

Makalah ini didasarkan pada pengembangan tim sebelumnya atas teknologi memori baru, yang disebut RRAM, yang menyimpan data bahkan ketika daya dimatikan — seperti memori flash — hanya lebih cepat dan lebih hemat energi. Kemajuan RRAM mereka memungkinkan para peneliti Stanford untuk mengembangkan chip hybrid generasi sebelumnya yang bekerja sendiri. Desain terbaru mereka menggabungkan elemen baru yang penting: algoritma yang menggabungkan delapan chip hybrid terpisah menjadi satu mesin pemrosesan AI yang hemat energi.

“Jika kami dapat membuat satu chip konvensional yang besar dengan semua pemrosesan dan memori yang dibutuhkan, kami akan melakukannya, tetapi jumlah data yang diperlukan untuk memecahkan masalah AI menjadikannya mimpi,” kata Mitra. “Sebaliknya, kami menipu hibrida dengan berpikir bahwa mereka adalah satu chip, itulah mengapa kami menyebutnya Sistem Ilusi.”

Para peneliti mengembangkan Illusion sebagai bagian dari Electronics Resurgence Initiative (ERI), program senilai $ 1,5 miliar yang disponsori oleh Defense Advanced Research Projects Agency. DARPA, yang membantu menelurkan internet lebih dari 50 tahun yang lalu, mendukung penelitian yang menyelidiki solusi Hukum Moore, yang telah mendorong kemajuan elektronik dengan menyusutkan transistor. Tapi transistor tidak bisa terus menyusut selamanya.

“Untuk melampaui batas elektronik konvensional, kami membutuhkan teknologi perangkat keras baru dan gagasan baru tentang cara menggunakannya,” kata Wootters.

Tim yang dipimpin Stanford membangun dan menguji prototipe dengan bantuan dari kolaborator di lembaga penelitian Prancis CEA-Leti dan di Nanyang Technological University di Singapura. Sistem delapan chip tim ini baru permulaan. Dalam simulasi, para peneliti menunjukkan bagaimana sistem dengan 64 chip hybrid dapat menjalankan aplikasi AI tujuh kali lebih cepat daripada prosesor saat ini, menggunakan energi sepertujuh.

Kemampuan semacam itu suatu hari nanti dapat memungkinkan Sistem Ilusi menjadi otak dari kacamata augmented reality dan virtual reality yang akan menggunakan jaringan neural dalam untuk belajar dengan mengenali objek dan orang-orang di lingkungan, dan memberi pemakainya informasi kontekstual — bayangkan sistem AR / VR untuk membantu pengamat burung mengidentifikasi spesimen yang tidak diketahui.

Mahasiswa pascasarjana Stanford Robert Radway, yang merupakan penulis pertama buku Nature Electronics Studi tersebut, kata tim juga mengembangkan algoritma baru untuk mengkompilasi ulang program AI yang ada, ditulis untuk prosesor saat ini, untuk berjalan pada sistem multi-chip baru. Kolaborator dari Facebook membantu tim menguji program AI yang memvalidasi upaya mereka. Langkah selanjutnya termasuk meningkatkan kemampuan pemrosesan dan memori dari masing-masing chip hybrid dan mendemonstrasikan cara memproduksinya secara massal dengan murah.

“Fakta bahwa prototipe buatan kami bekerja seperti yang kami harapkan menunjukkan bahwa kami berada di jalur yang benar,” kata Wong, yang yakin Sistem Ilusi dapat siap untuk dipasarkan dalam tiga hingga lima tahun.


Chip komputer generasi berikutnya dengan dua kepala


Informasi lebih lanjut:
Menguraikan interaksi molekuler dengan pelabelan kedekatan, Nature Electronics (2021). DOI: 10.1038 / s41592-020-01010-5, www.nature.com/articles/s41592-020-01010-5

Disediakan oleh Universitas Stanford

Kutipan: Tim membuat chip hybrid dengan prosesor dan memori untuk menjalankan AI pada perangkat bertenaga baterai (2021, 11 Januari), diakses 11 Januari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-01-team-hybrid-chips-processors- memory.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Toto SGP