Представлен аналоговый чип IBM Research для глубокого обучения
IBM представила прототип аналоговой микросхемы искусственного интеллекта на основе элементов памяти с изменением фазы (PCM). Уникальность разработки заключается в использовании элементов, запоминающих свое состояние не в дискретном виде, а как аналоговый промежуток значений (из-за изменения между аморфным и кристаллическим состояниями).
Дизайн чипа, созданный командой IBM Research, позволяет на одном чипе кодировать 35 миллионов ячеек памяти с изменением фазы. То есть, сложность модели содержит до 17 миллионов параметров. Основное преимущество в вычислении состоит в том, что математические операции выполняются в памяти, устраняя необходимость передавать весовые коэффициенты между областями памяти и вычислительными областями. Такая параллельная работа экономит не только время, но и энергию. В лабораторных условиях чип продемонстрировал в 14 раз большую производительность даже по сравнению с подобными системами.
Хотя такая конфигурация еще не сравнима с современными передовыми генеративными моделями искусственного интеллекта, комбинация из нескольких таких чипов позволит проводить эксперименты с реальными случаями использования искусственного интеллекта так же эффективно, как цифровые чипы.
В тестовом пакете MLPerf один чип показал возможность распознавать голосовые команды в семь раз быстрее лучших моделей в сравнительном тесте. А масштабируемая система из пяти чипов (где было использовано 140 миллионов PCM элементов для хранения 45 миллионов весов) была способна записывать аудио разговоры людей и транскрибировать из с точностью, очень близкой к настройкам аналогичных систем на общем оборудовании. В отличие от первой демонстрации, эта не была полностью сквозной, т.е. требовала вспомогательных вычислений вне чипа. Однако, как заверяют исследователи, это было в рамках проверки концепции, и следующая тестовая система будет более автономной и быстрой.
Эта работа является большим шагом вперед для аналоговых систем искусственного интеллекта, но разработчики все еще находятся в начале своего пути и вряд ли подобные устройства скоро попадут на прилавки.
