Les scientifiques créent des puces hybrides pour exécuter l'IA sur les appareils mobiles
Les montres intelligentes et autres appareils électroniques alimentés par batterie seraient encore plus intelligents s'ils pouvaient exécuter des algorithmes d'IA. Mais les efforts pour créer des puces compatibles avec l'IA pour les appareils mobiles ont jusqu'à présent atteint un mur - le soi-disant «mur de mémoire» séparant les puces de traitement et de mémoire qui doivent fonctionner ensemble pour répondre aux besoins informatiques énormes et toujours croissants de l'IA.
«Les transactions entre les processeurs et la mémoire peuvent consommer 95% de l'énergie requise pour l'apprentissage automatique et l'intelligence artificielle, ce qui limite considérablement la durée de vie de la batterie», déclare Subhasish Mitra, auteur principal d'une nouvelle étude publiée dans Nature Electronics.
Maintenant, une équipe qui comprend l'informaticienne de Stanford Mary Wutters et l'ingénieur électricien Philip Wong a développé un système capable d'effectuer des tâches d'IA plus rapidement et avec moins d'énergie en utilisant huit puces hybrides, chacune avec son propre processeur de données construit à côté du sien. stockage de mémoire.
Le travail s'appuie sur un développement antérieur d'une nouvelle technologie de mémoire appelée RRAM, qui conserve les données même lorsque l'alimentation est coupée - comme la mémoire flash - seulement plus rapidement et avec moins d'énergie. Les progrès de RRAM ont permis aux chercheurs de Stanford de développer des puces hybrides de génération antérieure fonctionnant seules. Leur dernier développement comprend un nouvel élément important: des algorithmes qui combinent huit puces hybrides distinctes en un seul moteur de traitement IA économe en énergie.
«Si nous pouvions construire une puce conventionnelle massive avec tout le traitement et la mémoire nécessaires, nous le ferions, mais la quantité de données nécessaires pour résoudre les problèmes d'IA en fait un rêve devenu réalité», déclare Subhasish Mitra. "Au lieu de cela, nous trompons les hybrides en leur faisant croire qu'ils forment un seul système, c'est pourquoi nous appelons cela un système d'illusions."
Les chercheurs ont développé Illusion dans le cadre de l'Initiative pour la renaissance de l'électronique (ERI), un programme de 1,5 milliard de dollars. La DARPA, qui a contribué à donner naissance à Internet il y a plus de 50 ans, soutient la recherche pour trouver des solutions de contournement à la loi de Moore, qui a prédit le développement de l'électronique en réduisant la taille des transistors. Mais les transistors ne peuvent pas se contracter éternellement.
«Pour surpasser les capacités de l'électronique traditionnelle, nous aurons besoin de nouvelles technologies matérielles et de nouvelles idées sur la façon de les utiliser», disent les chercheurs.
Une équipe de scientifiques a construit et testé son prototype avec l'aide du personnel de l'institut de recherche français CEA-Leti et de l'Université de technologie de Nanyang à Singapour. Le système à huit puces n'est que le début.
Dans des simulations, les chercheurs ont montré comment les systèmes dotés de 64 puces hybrides peuvent exécuter des applications d'IA sept fois plus rapidement que les processeurs modernes, tout en consommant sept fois moins d'énergie.
De telles capacités permettront un jour à Illusion Systems de devenir, par exemple, le cerveau des lunettes de réalité augmentée et virtuelle qui utilisent des réseaux de neurones profonds pour apprendre, détecter des objets et des personnes dans l'environnement et fournir aux utilisateurs des informations contextuelles - imaginez un système AR / VR qui aidera les scientifiques -Les biologistes identifient des spécimens d'animaux inconnus.
«Le fait que le prototype que nous avons construit fonctionne comme prévu suggère que nous sommes sur la bonne voie», déclarent les chercheurs, qui estiment qu'Illusion Systems pourrait être prêt à être commercialisé d'ici trois à cinq ans.