Китайские ученые создали чип, способный выполнять задачи искусственного интеллекта в 3000 раз быстрее, чем Nvidia A100

Ноя 1, 2023

Китайские ученые создали чип, который значительно быстрее и более энергоэффективен, чем нынешние высокопроизводительные чипы искусственного интеллекта, когда дело доходит до выполнения таки задач, таких как распознавание изображений и автономное вождение. Хотя новый чип не может немедленно заменить те, которые используются в таких устройствах, как компьютеры или смартфоны, вскоре он может быть использован в носимых устройствах, электромобилях или умных заводах и поможет повысить конкурентоспособность Китая в массовом применении искусственного интеллекта

Новый аналоговый фотоэлектронный чип, известный как All-Analogue Chip Combining Electronics and Light (ACCEL) создан для передачи информации и достижения более высокой скорости вычислений.

В ходе лабораторных испытаний новый чип достиг скорости вычислений 4,6 PFLOPS (пета-операций с плавающей запятой в секунду), что в 3000 раз быстрее, чем у одного из наиболее широко используемых коммерческих чипов искусственного интеллекта — Nvidia A100. Исследователи обнаружили, что китайский чип также потребляет в 4 миллиона раз меньше энергии.

На A100 распространяются санкции США в отношении Китая, и он, как и другие передовые чипы искусственного интеллекта, производится на современных литографических машинах, к которым Китай не имеет доступа. Вместо этого новый чип был произведен китайской Международной корпорацией по производству полупроводников с использованием дешевого процесса изготовления транзисторов 20-летней давности.

«Производительность чипа можно дополнительно оптимизировать за счет усовершенствования процесса сборки или внедрения более дорогих производственных процессов менее 100 нанометров», — написала исследовательская группа из факультетов автоматизации и электронной инженерии Университета Цинхуа в статье, опубликованной на прошлой неделе. В отличие от полупроводниковых чипов, фотонные чипы используют внутренние физические свойства света, заменяя транзисторы ультрамикроскопами, а электрические сигналы — световыми. «Раньше развертывание фотонных вычислительных систем было сложной задачей из-за сложной структурной конструкции и уязвимости к шуму и системным ошибкам. Команда новаторски представила вычислительную структуру, которая объединяет фотонные и аналоговые электронные вычисления», — говорится в статье на веб-сайте Цинхуа во вторник.

Цинхуа также сказал, что использование световых сигналов значительно повысило энергоэффективность, а «энергия, необходимая для работы существующих чипов в течение часа, могла бы обеспечивать ACCEL более 500 лет». Его низкое энергопотребление может также помочь решить проблему рассеивания тепла, которая в настоящее время представляет собой значительный барьер на пути дальнейшей миниатюризации интегральных схем.

Однако аналоговая вычислительная архитектура чипа ограничивает его применение решением конкретных задач, и он не может запускать различные программы или сжимать файлы, как обычные вычислительные чипы в смартфонах. Согласно веб-сайту Цинхуа, задачи, которые он может выполнять, включают распознавание изображений с высоким разрешением, вычисления при слабом освещении и идентификацию трафика. Он также имеет определенные преимущества, когда речь идет о задачах искусственного зрения, поскольку пассивный свет из окружающей среды сам несет информацию, позволяя ей выполнять вычисления непосредственно во время процесса восприятия. Проект финансировался Национальной программой ключевых исследований и разработок Министерства науки Китая и Национальным фондом естественных наук Китая.