IBM presenterar NorthPole: En energieffektiv AI-chipprototyp

I den samtida datadrivna världen är mängden data som bearbetas och överförs globalt varje dag häpnadsväckande. Men energibehoven för sådana processer är betydande, vilket gör att det behövs energieffektiva prylar. Nyligen har forskare under ledning av Dharmendra S. Modha ovikt en chiparkitektur, kallad NorthPole, inspirerad av neurala funktioner, som visar överlägsen prestanda, energieffektivitet och yteffektivitet i jämförelse med befintliga arkitekturer. Denna uppenbarelse publicerades i Science Magazine den 19 oktober 2023, vilket markerar ett betydande steg mot effektivare beräkningshårdvara.

NorthPole: Bridging Memory and Compute

Traditionellt har datoranvändning varit processorcentrerad och upprätthållit en distinktion mellan minne och beräkning. NorthPole-arkitekturen strävar efter att utplåna denna gräns genom att eliminera off-chip-minne, sammansmälta beräkning med on-chip-minne, och på så sätt presentera sig externt som ett aktivt minneschip. Till skillnad från sina föregångare, underlättar detta rent digitala system anpassning av bitprecision efter behov, vilket optimerar strömförbrukningen. NorthPole förkroppsligar en lågprecision, massivt parallell, tätt sammankopplad, energieffektiv och rumslig datorarkitektur åtföljd av en högutnyttjande programmeringsmodell.

Benchmark-prestationer

Vid benchmarktestning med ResNet50-bildklassificeringsnätverket visade NorthPole en 25-faldig förbättring av energimåttet för frames per second (FPS) per watt, en femfaldig förbättring av rymdmetriken på FPS per transistor och en 22-faldig minskning i tidsmåttet för latens jämfört med en jämförbar Graphics Processing Unit (GPU) som använder en 12 nanometers teknologiprocess. Liknande resultat observerades med Yolo-v4-detektionsnätverket, vilket understryker NorthPoles överlägsna effektivitet även när det ställs mot arkitekturer som använder mer avancerade teknikprocesser.

Tilltala von Neumann flaskhalsen

Den bestående "von Neumann-flaskhalsen", ett hinder som hindrar framsteg i AI bearbetning, härrör från de olika hastigheterna mellan bearbetningsmöjligheter och det minne som krävs för sådana operationer i befintliga AI-chips. NorthPoles design kringgår effektivt denna flaskhals genom att integrera minneskomponenten direkt på processorchippet, en funktion som lyfts fram som ett kritiskt steg för att underlätta robusta neurala nätverksoperationer lokalt på enheter.

Potentiella tillämpningar och framtida ansträngningar

NorthPole-prototypen, framställd i IBM:s laboratorium i Alamaden, Kalifornien, förebådar en ny väg, som avviker från den konventionella von Neumann-arkitekturen, som formulerats av Dharmendra Modha, NorthPoles huvudarkitekt. Med sin påvisade skicklighet på standardriktmärken, lovar NorthPole en uppsjö av applikationer inklusive autonom kirurgi, drift av självkörande fordon och olika robotrelaterade uppgifter. IBM Research har redan inlett arbetet med det efterföljande chippet med NorthPole-designen, en satsning som förväntas utvecklas under de kommande åren.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• PlatoHealth. Biotech och kliniska prövningar Intelligence. Tillgång här.
• Källa: https://Blockchain.News/news/ibm-unveils-northpole-an-energy-efficient-ai-chip-prototype