Revolučné čipy z Drážďan: AI sa teraz stáva energeticky efektívnou!

Revolučné čipy z Drážďan: AI sa teraz stáva energeticky efektívnou!

V rýchlo sa meniacom svete umelej inteligencie (AI) hrá efektívnosť použitého hardvéru ústrednú úlohu. Tu vstupuje do hry technická inovácia vyvinutá Technickou univerzitou v Mníchove (TUM). Nový čip s názvom „AI Pro“ bol vyrobený v spolupráci s Global Foundries v Drážďanoch. Tento čip sa vyznačuje svojimi špeciálnymi vlastnosťami, ktoré ho odlišujú od bežných AI čipov.

Čip „AI Pro“ kombinuje výpočtové a úložné jednotky, čo predstavuje výrazné zlepšenie oproti tradičným architektúram. Funguje na princípe „hyperdimenzionálneho výpočtového systému“, ktorý mu umožňuje rozpoznať podobnosti a vzory bez potreby miliónov súborov údajov. Čip napríklad dokáže zistiť, že auto má štyri kolesá a ide po ceste bez toho, aby potreboval nespočetné množstvo obrázkov. Táto schopnosť má za následok nielen rýchlejšie spracovanie dát, ale aj obrovský potenciál úspory energie.

Energetická účinnosť v centre pozornosti

So spotrebou energie iba 24 mikrojoulov na definovaný tréning vyžaduje čip „AI Pro“ extrémne málo v porovnaní s inými čipmi, ktoré spotrebujú 10 až 100-krát viac energie. Súčasné technológie AI, najmä výkonné čipy od Nvidie, majú výrazný energetický apetít. Tieto čipy poháňajú veľké dátové centrá, ktoré spotrebujú toľko elektriny ako malé mestá – typické dátové centrum vyžaduje približne toľko energie ako 100 000 domácností. V tejto súvislosti je obzvlášť dôležitá snaha o vývoj neuromorfných počítačov, ktoré pracujú na modeli ľudského mozgu. Ľudský mozog beží na energiu žiarovky, čo je obrovský rozdiel oproti dnešným nákladom na energiu.

Inžinieri v Drážďanoch pracujú na riešeniach na výrazné zvýšenie energetickej účinnosti. Tieto neuromorfné počítače používajú umelé neuróny, ktoré sa aktivujú len vtedy, keď sú potrebné. Steve Furber, zástanca neuromorfných systémov, vidí túto technológiu ako potenciálne riešenie vysokej spotreby energie, ktorá je v súčasnosti spojená s vývojom AI. Osobitne sa poukazuje na inovačnú schopnosť zariadení, ktoré fungujú priamo na okraji, t. j. blízko používateľa. Výsledkom sú nielen nižšie náklady, ale aj minimalizácia potreby prenosu dát do cloudu.

Úvahy o bezpečnosti údajov

Ďalšou výhodou čipu „AI Pro“ je spracovanie dát priamo na zariadení. Citlivé údaje zostávajú na palube, čím sa znižujú obavy z kybernetickej bezpečnosti a pripojenia k internetu. Takéto čipy sú špeciálne prispôsobené aplikáciám, ako je spracovanie životne dôležitých údajov prostredníctvom inteligentných hodiniek alebo navigácie pomocou dronov. Profesor Amrouch z TUM zdôrazňuje, že budúcnosť patrí ľuďom, ktorí vlastnia hardvér, čo podčiarkuje dôležitosť lokálneho spracovania dát.

Spolu s pokrokom v neuromorfnej technológii sa objavuje stále viac aplikácií, ktoré vyžadujú špecializované čipy. Francúzska spoločnosť Spinncloud urobila ďalší významný krok k napodobňovaniu funkcií ľudského mozgu neuromorfným superpočítačom Spinnaker 2. Tento systém bude dostupný od mája 2025 a umožní simulovať až desať miliárd umelých neurónov, aby fungoval ešte efektívnejšie. Napriek tomu táto technológia zaostáva za počítačmi s GPU - najmä vo výkone pri úlohách náročných na školenie, ako sú jazykové modely. Pracuje sa na zlepšení časov odozvy, ale stále chýba „zabijaká aplikácia“, ktorá by jasne demonštrovala výhody.

Globálny dopyt po udržateľnejších technológiách sa bude zvyšovať, keďže objemy dát budú neustále narastať. Neuromorphic computing teda ponúka nielen sľubné riešenie energetickej efektívnosti, ale aj spôsob, ako integrovať AI do zariadení napájaných z batérie. Iniciatívy ako projekt „Neuromorphic Computing“ od Fraunhofer IIS demonštrujú zameranie na vývoj škálovateľných a konfigurovateľných riešení, ktoré sa majú vyvíjať v súlade s Moorovým zákonom. Myšlienka lokálneho spracovania úloh AI náročných na zdroje by mohla v budúcnosti výrazne zlepšiť ochranu údajov a množstvo energie potrebnej pre dátové centrá.

Možno sme teda na začiatku novej éry energetickej účinnosti v AI, ktorá bude rozhodujúcim spôsobom formovaná progresívnym vývojom neuromorfných systémov a optimalizáciou čipov, ako je „AI Pro“.