Dział badawczy IBM, czyli IBM Research, połączył sieci neuronowe z zaaawansowaną architekturą chipów w celu stworzenia układu, który stanie się nowym standardem do obsługi SI. Zdaniem inżynierów jest to rzecz niezbędna, ponieważ gdy powstawały aktualne standardy dla procesorów oraz innych podzespołów, sztuczna inteligencja była wyłącznie teorią. Mówiąc inaczej – obecny sprzęt nie jest przystosowany ani do jej potrzeb, ani możliwości. I to właśnie się zmieni.
NorthPole – 22 razy lepiej niż obecne układy
IBM zdradziło na swoim blogu zakończenie prac nad akceleratorem SI o nazwie NorthPole, czy po prostu “Biegun Północny”. Aby zrozumieć jego innowacyjność, wypada wyjaśnić, że od dekad chipy powstają według tego samego schematu – jednostki robocze i odpowiedzialne za pamięć są ze sobą połączone w jednym układzie. To rozwiązanie pozwalające na skalowalność, zgodne z zasadami tzw. “architektury von Neumanna” Zespół IBM pod dowództwem Dharmendra Modha postanowił znaleźć inną drogą, a inspiracją dla niego stał się mózg, który podążą inną ścieżką niż ta zaprojektowana przez von Neumanna.
NorthPole to właśnie pierwszy chip SI, który powstał według nowych założeń. Modha jest bardzo optymistyczny co do jego działania oraz efektywności. W jednym układzie znalazła się cała sieć neuronowa, stanowiąc imitację ludzkiego mózgu. Jego architektura została zaprojektowana tak, że wymiana informacji odbywa się błyskawicznie, dzięki czemu wydajność całości jest aż o 22 razy większa od najlepszych obecnie procesorów na rynku. A co ciekawe – chip powstał w procesie litograficznym 12 nm, który na rynku procesorów uchodzi obecnie za przestarzały, jednak dzięki modelowi sieci neuronowej ResNet-50 osiąga wyniki lepsze niż układy 4 nm w GPU.
Czytaj też: Sztuczna inteligencja będzie nam pomagać i zastąpi nas w pracy. Nie kupuję tej utopijnej wizji
Co warto dodać, NorthPole sprawia, że prawo Moore’a przestaje mieć znaczenie. Według Modhy propozycja jego zespołu “zamazuje granicę pomiędzy komputerem a pamięcią”. Pod względem rdzeni jest to procesor, jednak na poziomie wejścia i wyjścia danych zachowuje się jak aktywna pamięć. Zaletą tego rozwiązania jest także możliwość łatwej integracji układu oraz znaczne skrócenie czasu ładowania danych.
Chip powstały w laboratoriach IBM’a zawiera 22 miliardów tranzystorów na powierzchni 800 mm kwadratowych. Liczy sobie 256 rdzeni, z których każdy może wykonać 2048 operacji na cykl z 8-bitową precyzją. NorthPole znajdzie zastosowanie przede wszystkim w sieciach neuronowych o dużej skali, jak choćby GPT-4. Jednak do tego czasu jeszcze daleko, ponieważ w chwili obecnej IBM jeszcze nie zamierza wprowadzać układu na rynek SI. W trakcie testów korzystano z niego m.in. w amerykańskim Departamencie Obrony oraz systemie rozpoznawania mowy DeepSpeech2.
Są jednak plany na przyszłość. Rozwiązanie to może być potężnym “dopalaczem” dla rynku motoryzacyjnego, robotyki, usług typu cyfrowi asystenci, rolnictwo, a także różnego rodzaje operacji powiązanych z satelitami oraz astronautyką.
