Die Energieeffizienz von KI-Simulationschips ist 14-mal höher als bei herkömmlichen Chips und die Effizienz der Spracherkennung ist extrem hoch

【CNMO News】Mit der rasanten Entwicklung der KI-Technologie verändert ein neuer analoger Chip unser Verständnis von Rechenleistung. In einem am 23. August veröffentlichten Forschungsbericht stellte das Magazin „Nature“ einen neuen Simulationschip für künstliche Intelligenz (KI) vor, der vom IBM Research Laboratory entwickelt wurde. Der neue Chip ist 14-mal energieeffizienter als herkömmliche digitale Computerchips und seine Effizienz bei der Spracherkennung übertrifft sogar die von Allzweckprozessoren. Dieser Durchbruch könnte einige der aktuellen Engpässe in der KI-Entwicklung lösen.

14 nm analoger AI-Chip

Mit der weit verbreiteten Anwendung der KI-Technologie wächst auch der Bedarf an Energie und Ressourcen. Insbesondere im Bereich der Spracherkennung haben Software-Upgrades zwar die Genauigkeit der automatischen Transkription erheblich verbessert, die Hardware kann jedoch aufgrund der großen Menge an Rechendaten, die zwischen Speicher und Speicher verschoben werden müssen, nicht mit den zum Trainieren und Ausführen dieser Modelle erforderlichen Daten mithalten Prozessor. Millionen von Parametern. Um dieses Problem zu lösen, haben Forscher eine Lösung namens „Computing in Memory“ (CiM oder simulierte KI) vorgeschlagen.

Ein simuliertes KI-System vermeidet die Ineffizienz beim Verschieben von Daten zwischen Speicher und Prozessor, indem es Vorgänge direkt im eigenen Speicher ausführt. Es wird erwartet, dass diese Technologie die Energieeffizienz des KI-Computing erheblich verbessern wird. In diesem Zusammenhang hat das Forschungsteam von IBM erfolgreich einen 14-Nanometer-Analogchip entwickelt, der 35 Millionen Phasenwechsel-Speicherzellen enthält und in 34 Modulen betrieben werden kann.

Das Forschungsteam führte Tests mit zwei Spracherkennungssoftwares durch, eine davon ist das kleine Netzwerk von Google und die andere ist das große Netzwerk von Librispeech. Bei der Anwendung auf das größere Librispeech-Modell übertraf die Leistung des analogen Chips alle Vorstellungen und erreichte 12,4 Billionen Operationen pro Sekunde und Watt. Die Systemleistung wird auf das bis zu 14-fache der Leistung herkömmlicher Allzweckprozessoren geschätzt.

Das Forschungsteam kam zu dem Schluss, dass diese Studie gleichzeitig die Leistung und Effizienz der analogen KI-Technologie sowohl in kleinen als auch in großen Modellen überprüfte und voraussichtlich eine kommerziell realisierbare Alternative zu digitalen Systemen werden wird. Diese bahnbrechende Entdeckung eröffnet nicht nur einen neuen Weg für die Entwicklung der KI-Technologie, sondern könnte auch eine effizientere und umweltfreundlichere Rechenmethode bieten.

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