China Revolutionează Tehnologia cu un Nou Cip Analog de 1000 de Ori Mai Rapid Decât GPU-urile Nvidia

Cercetătorii de la Universitatea Peking au dezvoltat un cip de memorie cu acces aleator rezistiv (RRAM) care promite performanțe de până la 1000 de ori mai rapide decât unitățile de procesare grafică (GPU) de ultimă generație, cum ar fi Nvidia H100 și AMD Vega 20.

Inovația principală a acestui cip constă în utilizarea unei arhitecturi analogice, spre deosebire de procesorii digitali tradiționali care operează pe baza codului binar format din 1 și 0. Aceasta permite realizarea calculelor direct pe circuitele fizice ale cipului.

Mai mult decât atât, potrivit unui studiu publicat pe 13 octombrie în revista Nature Electronics, noul dispozitiv abordează două dintre principalele provocări ale cipurilor digitale: limitările de energie și de date în domenii emergente precum inteligența artificială (AI) și tehnologia 6G, dar și problema veche de un secol a preciziei scăzute și practicității reduse în calculul analog.

Testat în rezolvarea problemelor complexe de comunicații, inclusiv în inversarea matricelor folosite în sistemele massive multiple-input multiple-output (MIMO), cipul a demonstrat o precizie comparabilă cu cea a procesorilor digitali standard, consumând însă de aproximativ 100 de ori mai puțină energie.

Prin ajustări suplimentare, cercetătorii au indicat că dispozitivul a depășit performanța GPU-urilor de top, cum ar fi Nvidia H100 și AMD Vega 20, de până la 1000 de ori. Ambele cipuri sunt esențiale în antrenarea modelelor de AI, Nvidia H100 fiind versiunea mai nouă a plăcilor grafice A100, utilizate de OpenAI pentru antrenarea ChatGPT.

Noul cip este construit dintr-o rețea de celule RRAM care stochează și procesează datele ajustând cât de ușor trece electricitatea prin fiecare celulă. Procesând informațiile direct în hardware-ul său, cipul evită sarcina consumatoare de energie de a transfera informațiile între el și o sursă de memorie externă.

“În contextul creșterii aplicațiilor care utilizează cantități imense de date, aceasta reprezintă o provocare pentru computerele digitale, în special pe măsură ce scalarea tradițională a dispozitivelor devine tot mai dificilă”, au explicat cercetătorii în studiu. “Evaluările demonstrează că abordarea noastră de calcul analogic ar putea oferi un randament de 1000 de ori mai mare și o eficiență energetică de 100 de ori mai bună decât procesoarele digitale de ultimă generație, pentru aceeași precizie.”

Deși conceptul de calcul analog nu este nou – mecanismul Antikythera, descoperit lângă coasta Greciei în 1901 și estimat a fi fost construit acum peste 2000 de ani, folosea angrenaje interconectate pentru a efectua calcule – pentru majoritatea istoriei moderne a calculului, tehnologia analogică a fost considerată impracticabilă pentru aplicații extinse.