Согласно сообщениям китайских СМИ, Китай начал производство первых в мире недвоичных чипов искусственного интеллекта для авиации и промышленности. Новый китайский чип искусственного интеллекта преодолевает традиционные вычислительные ограничения, обеспечивая работу сенсорных экранов нового поколения, систем управления полетами и навигации самолетов. Китайские обозреватели указывают, что этот проект, возглавляемый профессором Ли Хунге и его командой из Университета Бэйхан в Пекине, решает ключевые проблемы старых систем, сочетая двоичную логику со случайной или вероятностной логикой, обеспечивая таким образом беспрецедентную устойчивость и энергоэффективность, обойдя ограничения США на чипы.
Профессор Ли указал, что современные технологии сталкиваются с двумя непреодолимыми проблемами – проблемой энергопотребления и архитектурной проблемой. Они потребляют слишком много энергии, и новые чипы с трудом справляются со старыми системами. Занимаясь поиском решения с 2022 года, его команда разработала новую систему под названием Hybrid Stochastic Number (HSN), которая смешивает обычные двоичные числа с числами, основанными на вероятности, для повышения производительности.
Двоичная логика, используемая компьютерами по всему миру, использует переменные в 0 и 1 для выполнения арифметических операций. Однако для крупномасштабных двоичных вычислений требуются расширенные аппаратные ресурсы. В отличие от этого, в вероятностных вычислениях используются высоковольтные сигналы – то, как они появляются в течение заданного времени, чтобы представлять различные значения. Этот метод требует меньше аппаратного обеспечения и уже используется в таких областях, как обработка изображений, нейронные сети и глубокое обучение. Однако, как отмечают ученые, есть один недостаток – обработка информации занимает больше времени, учитывая способ представления значений.
В этих условиях, основываясь на вероятностных вычислениях, команда профессора Ли разработала новый интеллектуальный чип для сенсорного управления и отображения информации в 2023 году, используя усовершенствованный 110-нанометровый техпроцесс ведущего китайского производителя микросхем Semiconductor Manufacturing International Corporation. Результаты проекта были опубликованы в журнале IEEE Journal of Solid-State Circuits два года назад. Затем команда разработала еще один чип для машинного обучения, изготовленный с использованием стандартного 28-нм КМОП-процесса.
Как указывают исследователи из Университета Бэйхан, помимо HSN, в инновационном чипе также реализованы вычислительные алгоритмы в оперативной памяти, которые уменьшают необходимость постоянного перемещения данных между памятью и процессорами. Это помогает экономить энергию и повышает эффективность чипа. В чипе также используется система на кристалле (SoC), которая объединяет различные вычислительные блоки для одновременной обработки нескольких задач, в отличие от традиционных чипов, которые обрабатывают одну задачу за раз.
Согласно сообщениям китайских СМИ, в настоящее время инновационный чип используется в интеллектуальных системах управления, таких как сенсорные экраны, где он фильтрует фоновый шум для обнаружения более слабых сигналов и улучшения взаимодействия пользователей с устройствами. Говоря о планах на будущее, профессор Ли рассказал китайскому изданию Guangming Daily, что его команда разрабатывает специальный набор инструкций и конструкцию чипа, адаптированного для гибридных вероятностных вычислений. Исследователи планируют использовать чип в таких областях, как обработка речи и изображений, ускорение работы больших моделей искусственного интеллекта и решение других сложных задач. “Нынешний чип уже обеспечивает задержку вычислений на кристалле на уровне микросекунд, обеспечивая баланс между высокопроизводительным аппаратным ускорением и гибкой программируемостью программного обеспечения”, - сказал профессор Ли Хунге из Университета Бэйхан.
