El circuito impreso del Polo Norte
2023 IBM Corp.
Un chip de computadora inspirado en el cerebro puede ejecutar operaciones de reconocimiento de imágenes impulsadas por IA 22 veces más rápido que chips comerciales comparables y con 25 veces más eficiencia energética.
El chip IBM NorthPole entrelaza su capacidad computacional con bloques de memoria asociados que almacenan información. Esto le permite evitar el llamado cuello de botella de von Neumann, que lleva el nombre del pionero de la informática. Juan von Neumann – que describe cómo las computadoras modernas se ralentizan mientras esperan intercambios de información entre unidades de computación y memoria más separadas.
La combinación de computación y memoria se inspiró en la forma en que funciona el cerebro humano. IBM había construido previamente un chip basado en esta idea. llamado Norte Verdadero. Pero NorthPole transforma la tecnología en una arquitectura digital que es compatible con la tecnología de chip de silicio utilizada en las computadoras contemporáneas.
“Es una nueva forma de ver la arquitectura informática”, dice Dharmendra Modha en IBM Investigación.
Modha y sus colegas diseñaron NorthPole como una matriz 2D de núcleos informáticos y bloques de memoria entrelazados. La arquitectura digital del chip también es innovadora al permitir que cada núcleo informático acceda a bloques de memoria distantes tan fácilmente como los bloques de memoria vecinos, escriba Iyer subramano y Vwani Roychowdhury en la Universidad de California, Los Ángeles, en un artículo de comentario.
Los investigadores de IBM demostraron cómo el nuevo chip puede ejecutar una IA de reconocimiento de imágenes común de forma más rápida y eficiente que cualquier chip comercial del mercado. superando incluso a los últimos chips de NVIDIA, fabricante líder de unidades de procesamiento gráfico. También demostraron que NorthPole puede ejecutar de forma económica IA para el reconocimiento de voz y el procesamiento del lenguaje natural.
Además, NorthPole ofrece un mejor rendimiento por transistor (los diminutos interruptores electrónicos que constituyen el corazón de la tecnología informática) que otras arquitecturas de chips. El chip contiene 22 mil millones de transistores en un espacio de sólo 800 milímetros cuadrados.
Sin embargo, su diseño, especializado para ejecutar procesos de IA, tiene un coste. NorthPole no puede realizar otras tareas (entrenamiento de IA, por ejemplo) y tampoco puede ejecutar fácilmente modelos de IA más grandes. Pero el equipo de Modha planea demostrar cómo múltiples chips NorthPole podrían soportar modelos de lenguaje de gran tamaño.
Si bien reconocemos el valor del chip NorthPole, Hava Siegelmann Amherst, de la Universidad de Massachusetts, cree que sería aún más útil si se permitiera que las IA seguir aprendiendo entrenando y realizando tareas simultáneamente. “Su contribución a la IA puede ser eterna si incluyeran esa adaptación de por vida en una arquitectura que de otro modo estaría congelada”, afirma.
Es poco probable que el prototipo del chip NorthPole se comercialice de inmediato. Pero estos rediseños de la arquitectura digital serán importantes para permitir que las IA funcionen de manera eficiente en el hardware informático de vehículos y aviones autónomos, escriben Iyer y Roychowdhury.
Temas: