Eyeriss: efektivní a výkonný neuronový čip chce být součástí zařízení

  • MIT vytvořilo nový druh neuronového procesoru
  • Čip je pro strojové učení a umělou inteligenci 10x efektivnější než grafika
  • Může se stát doplňkovým čipem u mobilů, robotů, dronů a dalších zařízení
Eyeriss: efektivní a výkonný neuronový čip chce být součástí zařízení

V současnosti je umělá inteligence a strojové učení v zařízeních všude kolem nás, ale v drtivé většině případů se jedná o aplikace, které se přes internet napojují na cloudové řešení a využívají tak externího výpočetního výkonu pro zpracování dat. To samozřejmě znamená pomalejší odezvu.

V rámci lokálního zpracování se strojové učení a umělá inteligence řeší nejefektivněji pomocí grafických čipů, které jsou integrované i v nejlevnějších mobilních zařízeních. Vědci z MIT ale chtějí současné možnosti posunout dál a vyvinuli tak speciální neuronový procesor, který je ale pro použití simulace neuronových sítí mnohem efektivnější než mobilní grafické čipy, ale zároveň poskytuje dostatečně univerzální možnosti pro různé úlohy.

Zatím 168 jednoduchých jader s desetkrát vyšší efektivitou než u grafik

Nový druh neuronového čipu, který představili inženýři z MIT, je označován jako „Eyeriss“ a disponuje celkem 168 jádry, přičemž každé z nich má samostatnou malou paměť. Jednotlivá jádra mohou přímo komunikovat mezi nejbližšími okolními jádry, což je mnohem efektivnější, protože nemusí sdílet data přes hlavní paměť.

Při návrhu architektury, která vychází z konvoluční neuronové sítě, byla právě potřeba odstranit sdílení hlavní paměti a neustálé výměny dat s touto pamětí, jak tomu je u grafických čipů.

Klepněte pro větší obrázek
Standardní rozložení konvoluční neuronové sítě (CNN), Zdroj: Wikipedia

V rámci těchto jednotlivých jader, tak stačí ukládat lokálně pouze data, která se zpracovávají v daném uzlu neuronové sítě. Součástí čipu je i kompresní obvod, který zmenší objem dat při přenosu mezi jádry. Jednotlivé konfigurace zapojení sítí pro různé úlohy lze přizpůsobit a efektivně využít tak, aby byla nutnost přístupu do hlavní paměti minimalizována.

Výsledný výkon pro použití různých druhů neuronových sítí tak je mnohem vyšší, než při použití mobilního grafického čipu a celková efektivita výkonu a spotřeby je dle tvrzení až desetkrát lepší.

Lokální koprocesor simulující schopnosti mozku

Potřeba efektivnějšího zpracování dat pomocí lokálních neuronových sítí má mnoho důvodů. Kromě rychlosti zpracování a funkčnosti i bez připojeného internetu, je důležitou vlastností i soukromí. Data pro zpracování se neposílají do žádného cloudu a jsou zpracována přímo na zařízení. Tento trend se snaží razit například Apple, který už takový princip u některých jednodušších věcí používá se Siri.

Specializovaný neuronový čip, který lze z výroby přizpůsobit pro zpracování různých forem dat (obraz, zvuk, senzory) by tak mohl být takovou formou koprocesoru. Už dnes se na mobilních zařízení používají například specializované čipy pro efektivní zpracování hlasu nebo dat ze senzorů. V tomto případě by šlo o univerzálnější a výkonnější formu, která by mohla tyto věci z oblasti strojového učení a umělé inteligence dělat v rámci jednoho čipu.

Lidstvo vyvíjí různé výkonné umělé „mozky“

V tomto případě jde o malý efektivní čip, který má vzhledem k velikosti relativně vysoký výkon, ale nemůže se samozřejmě rovnat třeba lidskému mozku. Ve vývoji je ale několik druhů větších čipů, které už mají i větší cíle a zatím je lze vnímat hlavně jako desktopové či serverové čipy.

Mezi největšími projekty pro simulaci fungování mozku je například Human Brain Project, IBM SyNAPSE nebo Neurogrid a další. Každý z nich má trochu jiný cíl vzhledem k velikosti, architektuře a výkonu, ale jak můžeme vidět už u současných klasických čipů, řešení jedné architektury lze často škálovat oběma směry – jak pro mobilní použití, tak třeba i pro serverové.

TIP: Výpočetní výkon: od mozku až k superpočítačům

Je tak otázka, jaká nás v oblasti takových „mozků“ čeká nejbližší budoucnost. Každopádně s jednodušší architekturou specializovanou na vybrané úlohy, které je aktuálně potřeba řešit, se nejspíše dočkáme rychlejšího rozšíření a právě třeba Eyeriss může být nadějným řešením s brzkou implementací pro mobily, drony, roboty a podobná zařízení.

Témata článku: Technologie, Mobility, Umělá inteligence, Čipy, Roboti, Neuronová síť, Synapse, Jiná velikost, Jiný uzel

4 komentáře

Nejnovější komentáře

  • shadow_warior 8. 2. 2016 7:46:06
    IBM vytváří to stejné s tím že výhledově mají být k dispozici přídavné...
  • Antonín Kříž 6. 2. 2016 19:40:43
    Takze pristich 10 let se s tim nic nebde dit, pak se to zacne pomalu...
  • dolph1888 6. 2. 2016 16:40:36
    Domácího robo-otroka bych bral. Nebude mít sice AI v pravém smyslu, ale...
Určitě si přečtěte

Pojďme programovat elektroniku: Postavíme si titěrnou Wi-Fi meteostanici s lepším teploměrem než Netatmo

Pojďme programovat elektroniku: Postavíme si titěrnou Wi-Fi meteostanici s lepším teploměrem než Netatmo

** Dnes se podíváme na maličkou Wi-Fi destičku Wemos D1 mini ** A připojíme k ní barometrický a teplotní shield ** Poběží na ní web a nabídne i JSON API

18.  6.  2017 | Jakub Čížek | 28

Jak vybrat monitor k počítači: nenechte se zlákat nepodstatnými parametry

Jak vybrat monitor k počítači: nenechte se zlákat nepodstatnými parametry

** Na jaké parametry se zaměřit a kde vás výrobci chtějí nachytat ** Monitory se stále více specifikují pro konkrétní určení ** Náročný hráč nebo profesionální grafik mají různé požadavky

20.  6.  2017 | Tomáš Holčík | 31

Dlouhodobý test HTC Vive: co vám recenze o virtuální realitě neřeknou

Dlouhodobý test HTC Vive: co vám recenze o virtuální realitě neřeknou

** Ani hry se sebelepší grafikou vás nevtáhnou tolik, jako ve virtuální realitě ** Pro sledování filmů není VR ani zdaleka ideální ** I první generace je skvělá, stále však působí jako prototyp

20.  6.  2017 | Stanislav Janů | 22

Jak unikají informace o nových iPhonech? Třeba podprsenkami čínských pracovnic

Jak unikají informace o nových iPhonech? Třeba podprsenkami čínských pracovnic

** Na černém trhu mohou zaměstnanci továren za kradené součástky inkasovat částku ve výši ročního platu ** Velké množství informací je vyneseno i z centrály Applu ** Díly jsou pašovány v botách, podprsenkách i odpadem

21.  6.  2017 | Stanislav Janů | 22


Aktuální číslo časopisu Computer

Bojujeme proti Fake News

Dva velké testy: fotoaparáty a NASy

Co musíte vědět o změně evropského roamingu

Radíme s výběrem základní desky