Поделиться
IBM создала экономный процессор для ИИ - на старом техпроцессе
Процессор NorthPole, оптимизированный для приложений, связанных с искусственным интеллектом, насчитывает 22 млрд транзисторов и в 4000 раз быстрее предшественника. При этом он, как уверяет разработчик, в 25 раз энергоэкономнее сопоставимых разработок.
Разбили в пух и прах проклятых конкурентов
Корпорация IBM представила подробности о NorthPole, процессоре своей внутренней разработки, предназначенном для ресурсоёмких приложений, связанных с искусственным интеллектом (ИИ). Как утверждает разработчик, этот процессор значительно превосходит конкурирующие устройства в плане энергоэффективности.
NorthPole на протяжении восьми лет разрабатывали в исследовательской лаборатории IBM в Олмадене, Калифорния. Разработчики отталкивались от конструктивных решений предшествующего ИИ-оптимизированного процессора TrueNorth. Однако Northpole примерно в 4000 раз быстрее.
Новый чип насчитывает 22 млрд транзисторов, выполненных по 12-нанометровому техпроцессу. Транзисторы распределены по 256 ядрам, каждое из которых способно производить 2048 вычислений за цикл с 8-битной точностью. Как пишет издание SiliconAngle, это означает, что вычисления осуществляются сравнительно малыми порциями, занимающими до 8 битов пространства.
Где память, где вычисления? Все рядом
Для каждого из 256 ядер NorthPole предусмотрен интегрированный пул памяти, в котором хранится информация, используемая при вычислениях. Из-за тесного расположения микросхем памяти и ядер, процесс передачи данных занимает минимальное время. Это снижает и задержки вычислений, связанные с перемещением данных, а значит - повышает производительность.
«В архитектурном плане NorthPole размывает границу между «вычислением» и «памятью», - говорит Дхармендра Модха (Dharmendra Modha), ведущий исследователь направления в IBM, занимающегося вычислениями на основе модели человеческого мозга. «На уровне отдельных ядер NorthPole - это архитектура memory-near-compute, а снаружи, на уровне ввода-вывода он функционирует как активная память», - дополнил Джармендра Модха.
Ещё одним достоинством микросхем памяти, встроенных прямо в ядра, является повышение энергоэффективности процессора. Чем больше приходится перемещать данные, тем больше электроэнергии потребляется. И наоборот, чем ближе друг к другу области памяти и вычислений, тем меньше энергии уходит.
Энергоэффективность процессора в IBM измеряли с помощью открытой модели для распознавания изображений ResNet-50.
Эта модель регулярно используется для сравнения возможностей разных ИИ-процессоров.
NorthPole, по утверждению IBM, в 25 раз энергоэффективнее, чем графические и линейные процессоры на базе 12- и 14-нанометровых узлов.
«Энергоэффективность на сегодняшний день - это один из главных конкурентных факторов между производителями процессоров для крупномасштабных вычислений, - говорит Дмитрий Гвоздев, генеральный директор компании «Информационные технологии будущего». По его мнению, как генерация криптовалют, так и вычисления, связанные с ИИ, требуют больших затрат энергии и приводит к выделению повышенного количества тепла, что вызывает вопросы и относительно ущерба для окружающей среды, и относительно стоимости эксплуатации процессора. «Но в целом революция в этой области может случиться не раньше, чем появятся полноценные квантовые процессоры, а это вопрос ещё только ближайших нескольких лет», - подытожил Дмитрий Гвоздев.
Тот факт, что NorthPole выполнен по 12-нанометровому техпроцессу, ставит, впрочем, существенные ограничения на его энергоэффективность. 12-нм техпроцесс давно устарел, актуальным сейчас считает 3-нм процесс.
Впрочем, в IBM утверждают, что процессор можно модернизировать с помощью новейших технологий производства.
Энергопотребление процессора напрямую зависит от того, какое количества тепла он производит. В IBM говорят, что энергоэффективность NorthPole устанавливает максимальную границу температуры, до которой он может нагреваться, а значит, для его охлаждения потребуется только стандартное внешнее охлаждение. Это позволит размещать его в оборудовании, где для средств охлаждения выделено очень мало места, например, в автономных автомобилях.
Короткая ссылка
