A GlobalFoundries tornará os processadores de IA analógicos com ordens de magnitude mais eficientes do que os convencionais

Alguns de nossos leitores estavam céticos em relação a um artigo recente de que as fábricas da GlobalFoundries poderiam se tornar uma forja de terminadores, mas em vão. A GlobalFoundries está novamente com pressa de surpreender com a profundidade do interesse no tópico da inteligência artificial e na produção de “cérebros” de silício. Desta vez com os desenvolvedores belgas.

Analisador de acelerador de rede neural no IMEC de computação em memória (AiMC) com função de decisão

Um comunicado de imprensa conjunto do centro de pesquisa belga Imec e GlobalFoundries anunciou uma demonstração ao vivo de um novo e exclusivo chip de IA. Esse processador ou acelerador de cálculo é projetado com base na arquitetura IMEC Analog in Memory Computing (AiMC) e lançado usando a tecnologia de processo GlobalFoundries de 22 nm nas bolachas FD-SOI (22FDX). Cada uma das empresas fez sua contribuição para o que em breve se tornará eletrônicos inteligentes, autônomos e portáteis.

Um chip desenvolvido pela Imec na arquitetura AiMC (em russo, cálculos analógicos na memória) demonstrou cálculos recordes de alta eficiência energética – até 2900 TOPS (trilhões de operações por segundo) por watt. Mas esse não é o limite. A Imec promete atingir uma eficiência de 10.000 TOPS / W, o que tornará a computação em AI disponível até para os mais simples gadgets alimentados por bateria. E, é claro, plataformas mais complexas, por exemplo, carros autônomos, drones e soluções de robótica, se beneficiarão desses chips.

A arquitetura do Analec in Memory Computing IMEC contorna um sério obstáculo na lógica clássica de von Neumann – o chamado gargalo da arquitetura de gargalo de von Neumann. Essa limitação se deve à necessidade de extrair grandes quantidades de dados da memória, que são enviadas para processamento no processador. O tempo necessário para recuperar os dados e transferi-los pode ser muito maior que o tempo necessário para o processamento da CPU. Isso é especialmente crítico para a operação de aceleradores de redes neurais, que dependem de operações com a multiplicação de matrizes vetoriais massivas, e isso é tudo energia e considerável.

A arquitetura do AiMC IMEC faz tudo isso de maneira diferente. Ele realiza cálculos diretamente na memória SRAM do processador e faz isso não com dados digitais, mas com dados apresentados em forma analógica. As tecnologias “analógicas” permitem obter quase o mesmo resultado ao multiplicar matrizes vetoriais com uma suposição de menor precisão do que quando se usa dados na forma de 0 e 1. digitais. A economia ocorre imediatamente em dois pontos: a transferência de dados da memória para o processador e o volume usado para cálculos. dados.

Como Diederik Verkest, um dos executivos de aprendizado de máquina da Imec, disse: “A implementação de referência [do chip] não apenas mostra que a computação analógica na memória é possível na prática, mas também que eles atingem a eficiência energética dez a cem vezes melhor do que aceleradores digitais “.

A GlobalFoundries planeja levar esse desenvolvimento da Imec em serviço e, no futuro, oferecer a seus clientes uma opção no desenvolvimento e produção de chips de IA pelas partes interessadas. Acrescentamos, um chip experimental lançado em bolachas de 300 mm na fábrica GlobalFoundries em Dresden.