Фото: Brian Kostiuk / Unsplash
Новый компьютерный чип позволит ускорить работу вычислительных систем. При этом устройство будет потреблять меньшее количество энергии, чем чипы прошлых поколений. Эта разработка поспособствует развитию технологий искусственного интеллекта. Исследование опубликовано в Nano Letters.
В настоящее время ИИ используется во многих сферах: финансовой, государственного управления, медицине и других. Но сегодня технологии искусственного интеллекта столкнулись с серьезной проблемой. В традиционных компьютерах вычисления проходят в одной части, а данные хранятся в другой. И на перемещение данных из одного места в другое уходит много времени и энергии. Это ограничивает производительность даже самых мощных процессоров.
И когда вычислительная мощность системы ИИ превосходит скорость передачи данных из памяти, возникают задержки. Они превращаются в серьезную проблему, когда необходимо работать с огромными объемами данных, которые необходимы для машинного обучения и приложений искусственного интеллекта.
Поэтому исследователи сосредоточились на модернизации оборудования для систем ИИ, чтобы ускорить вычисления и снизить энергопотребление. И теперь команда исследователей из Школы инженерных и прикладных наук Пенсильванского университета в партнерстве с учеными из Национальных лабораторий Сандиа и Брукхейвенской национальной лаборатории нашла способ усовершенствовать современные компьютеры.
Ученые разработали специальный чип. Главной особенностью его конструкции является отсутствие транзисторов — электронных компонентов, управляющих высоким током с помощью низкого. Новый чип позволяет вычисления прямо в памяти устройства. Так как обработка и хранение данных происходят в одном и том же месте, вычисления становятся быстрее. При этом снижается потребление энергии, которая больше не расходуется на перенос данных внутри компьютера.
Примечательно и то, что чип сделан из специального материала — нитрида алюминия, легированного скандием. Этот полупроводник более эффективен, чем традиционно используемый кремний. Этот материал ценится в промышленности благодаря своей низкой стоимости, ресурсоэффективности и простоте изготовления.
Новый чип позволяет в 100 раз ускорить вычисления по сравнению с обычными системами. Это позволяет и усовершенствовать технологии искусственного интеллекта, что особенно важно для таких сложных систем, как, например, самоуправляемые машины и автономные роботы. Поэтому данная разработка открывает большое количество новых возможностей в использовании и совершенствовании ИИ.