Surmonter le goulot d'étranglement du développement de l'intelligence artificielle : les puces de simulation d'IA sont 14 fois plus économes en énergie que les puces traditionnelles

Le chercheur détient une puce d’intelligence artificielle simulée de 14 nm. Source de l'image : Ryan Levine/Site Web Nature

Une étude publiée dans Nature le 23 a fait état d'une puce analogique d'intelligence artificielle (IA) qui est 14 fois plus économe en énergie que les puces informatiques numériques traditionnelles. La puce, développée par les laboratoires de recherche IBM, est plus efficace que les processeurs à usage général en matière de reconnaissance vocale. Cette technologie pourrait permettre de surmonter les goulots d’étranglement rencontrés dans le développement actuel de l’IA en raison d’une puissance de calcul insuffisante et d’une faible efficacité.

Avec l’essor de la technologie de l’IA, la demande d’énergie et de ressources a également augmenté. Dans le domaine de la reconnaissance vocale, les mises à niveau logicielles ont considérablement amélioré la précision de la transcription automatique, mais en raison du nombre croissant d'opérations déplacées entre la mémoire et les processeurs, le matériel ne peut pas suivre les millions d'opérations nécessaires pour entraîner et exécuter ces modèles. paramètres calculés. Une solution proposée par les chercheurs consiste à utiliser des puces de « calcul en mémoire » (CiM, ou IA simulée). Un système d'IA analogique évite les inefficacités en effectuant des opérations directement dans sa propre mémoire, alors que les processeurs numériques nécessitent plus de temps et d'énergie pour déplacer les données entre la mémoire et le processeur. Les puces d’IA analogiques devraient améliorer considérablement l’efficacité énergétique de l’informatique IA, mais les démonstrations pratiques font défaut.

Puce AI analogique 14 nm sur la carte de détection. Source de l'image : Ryan Levine/Site Web Nature Après réécriture : cette image montre une puce AI analogique de 14 nm sur une carte de test. La source de l'image est le site Web "Nature" de Rain Levine

L'équipe de recherche a développé une puce analogique de 14 nanomètres, qui contient 34 modules de 35 millions de cellules mémoire à changement de phase. L'équipe de recherche a utilisé deux logiciels de reconnaissance vocale pour tester l'efficacité de la puce en termes de capacités de traitement du langage, le petit réseau (commandes vocales Google) et le grand réseau (reconnaissance vocale Librispeech), et les a naturellement comparés aux normes de l'industrie. tâches de traitement. Les performances et la précision du petit réseau sont comparables aux technologies numériques actuelles. Pour le modèle Librispeech plus grand, la puce est capable d'effectuer 12,4 billions d'opérations par seconde et par watt, et les performances du système sont estimées jusqu'à 14 fois celles des processeurs à usage général traditionnels

Utilisation de tranches de 300 mm pour la fabrication de puces IA simulées. Source de l'image : Ryan Levine/Site Web Nature

L'équipe de recherche a conclu que cette étude a vérifié les performances et l'efficacité de la technologie d'intelligence artificielle analogique dans les petits et grands modèles, et devrait devenir une alternative commercialement viable aux systèmes numériques

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