Revoluční čipy z Drážďan: AI se nyní stává energeticky efektivní!

Revoluční čipy z Drážďan: AI se nyní stává energeticky efektivní!

V rychle se měnícím světě umělé inteligence (AI) hraje hlavní roli efektivita použitého hardwaru. Zde přichází na řadu technická inovace vyvinutá Technickou univerzitou v Mnichově (TUM). Nový čip s názvem „AI Pro“ byl vyroben ve spolupráci s Global Foundries v Drážďanech. Tento čip se vyznačuje svými speciálními vlastnostmi, které jej odlišují od běžných čipů AI.

Čip „AI Pro“ kombinuje výpočetní a úložné jednotky, což představuje výrazné zlepšení oproti tradičním architekturám. Funguje na principu „hyperdimenzionálního počítání“, což mu umožňuje rozpoznat podobnosti a vzory bez potřeby milionů datových souborů. Čip například dokáže detekovat, že auto má čtyři kola a jede po silnici, aniž by potřeboval nespočet snímků. Tato schopnost má za následek nejen rychlejší zpracování dat, ale také obrovský potenciál úspory energie.

Energetická účinnost v centru pozornosti

Se spotřebou energie pouhých 24 mikrojoulů na definovaný trénink vyžaduje čip „AI Pro“ extrémně málo ve srovnání s jinými čipy, které spotřebují 10 až 100krát více energie. Současné technologie AI, zejména výkonné čipy od Nvidie, mají značný energetický apetit. Tyto čipy napájejí velká datová centra, která spotřebovávají tolik elektřiny jako malá města – typické datové centrum vyžaduje asi tolik energie jako 100 000 domácností. V této souvislosti je zvláště aktuální snaha vyvinout neuromorfní počítače, které pracují na modelu lidského mozku. Lidský mozek běží na energii žárovky, což je obrovský rozdíl oproti dnešním nákladům na energii.

Inženýři v Drážďanech pracují na řešeních, jak výrazně zvýšit energetickou účinnost. Tyto neuromorfní počítače používají umělé neurony, které se aktivují pouze tehdy, když jsou potřeba. Steve Furber, zastánce neuromorfních systémů, vidí tuto technologii jako potenciální řešení vysoké spotřeby energie, která je v současnosti spojena s vývojem umělé inteligence. Zvláštní pozornost je věnována inovativní schopnosti zařízení, která fungují přímo na okraji, tj. blízko uživatele. To má za následek nejen nižší náklady, ale také minimalizuje nutnost přenášet data do cloudu.

Úvahy o zabezpečení dat

Další výhodou čipu „AI Pro“ je zpracování dat přímo na zařízení. Citlivá data zůstávají na palubě, což snižuje obavy z kybernetické bezpečnosti a připojení k internetu. Takové čipy jsou speciálně přizpůsobeny aplikacím, jako je zpracování důležitých dat prostřednictvím chytrých hodinek nebo navigace dronů. Profesor Amrouch z TUM zdůrazňuje, že budoucnost patří lidem, kteří vlastní hardware, což podtrhuje důležitost lokálního zpracování dat.

Spolu s pokrokem v neuromorfní technologii se objevuje stále více aplikací, které vyžadují specializované čipy. Francouzská společnost Spinncloud udělala další významný krok k napodobení funkcí lidského mozku s neuromorfním superpočítačem Spinnaker 2. Tento systém bude dostupný od května 2025 a umožní simulovat až deset miliard umělých neuronů, aby mohl pracovat ještě efektivněji. Přesto tato technologie zaostává za počítači s GPU – zejména ve výkonu u úloh náročných na školení, jako jsou jazykové modely. Pracuje se na zlepšení doby odezvy, ale stále chybí „zabijácká aplikace“, která by jasně demonstrovala výhody.

Globální poptávka po udržitelnějších technologiích se bude zvyšovat, protože objemy dat stále rostou. Neuromorphic computing tedy nenabízí pouze slibné řešení energetické účinnosti, ale také způsob, jak integrovat AI do bateriově napájených zařízení. Iniciativy, jako je projekt „Neuromorphic Computing“ od Fraunhofer IIS, demonstrují zaměření na vývoj škálovatelných a konfigurovatelných řešení, která se mají vyvíjet v souladu s Moorovým zákonem. Myšlenka lokálního zpracování úloh AI náročných na zdroje by mohla v budoucnu výrazně zlepšit ochranu dat a množství energie potřebné pro datová centra.

Možná jsme tedy na začátku nové éry energetické účinnosti v AI, která bude rozhodujícím způsobem utvářena progresivním vývojem neuromorfních systémů a optimalizací čipů, jako je „AI Pro“.