Chiny chcą produkować chipy, które dodadzą AI do każdego gadżetu

Dostarczone przez Shouyi Yin, Tsinghua University Institute of Microelectronics

W biurze na Uniwersytecie Tsinghua w Pekinie chip komputerowy przeszukuje dane z pobliskiej kamery, szukając twarzy zapisanych w bazie danych. Kilka sekund później ten sam chip, zwany Thinker, obsługuje polecenia głosowe w języku chińskim. Thinker jest przeznaczony do obsługi sieci neuronowych. Wyjątkowe jest jednak to, jak niewiele energii zużywa — wystarczy osiem baterii AA, aby zasilić go przez rok.

Firma Thinker może dynamicznie dostosowywać swoje wymagania w zakresie mocy obliczeniowej i pamięci do potrzeb uruchamianego oprogramowania. Jest to ważne, ponieważ wiele rzeczywistych aplikacji AI — rozpoznawanie obiektów na obrazach lub rozumienie ludzkiej mowy — wymaga połączenia różnych rodzajów sieci neuronowych o różnej liczbie warstw.

W grudniu 2017 r. ukazał się artykuł opisujący projekt Myśliciela w IEEE Journal of Solid-State Circuits , czołowe czasopismo zajmujące się projektowaniem sprzętu komputerowego. Dla chińskiej społeczności naukowej było to ukoronowanie osiągnięć.

Chip jest tylko jednym z przykładów ważnego trendu w chińskim sektorze technologicznym. Krajowa branża półprzewodników widzi wyjątkową okazję, by zaistnieć pośród obecnej fali entuzjazmu dla sprzętu zoptymalizowanego pod kątem sztucznej inteligencji. Chipy komputerowe są kluczem do sukcesu AI, więc Chiny muszą rozwinąć własny przemysł sprzętowy, aby stać się prawdziwą siłą w tej technologii (patrz Przebudzenie AI w Chinach).

Powiązana historia

Powiązana historia Zachód nie powinien bać się chińskiej rewolucji sztucznej inteligencji. Powinien to skopiować.

Shouyi Yin, wicedyrektor Instytutu Mikroelektroniki Uniwersytetu Tsinghua i główny autor artykułu Thinker, mówi, że w porównaniu z tym, jak Chiny zareagowały na poprzednie rewolucje w technologii informacyjnej, tempo, z jakim Chiny podążają za obecnym trendem w dziedzinie sztucznej inteligencji, jest najszybsze. odnosząc się do wysiłków zmierzających do zaprojektowania procesorów sieci neuronowych w Chinach.

Nawet gdy Chiny stały się centrum produkcji paneli słonecznych i smartfonów, branża półprzewodników w tym kraju pozostaje daleko w tyle za amerykańskim. Chińskie Stowarzyszenie Przemysłu Półprzewodników. Główne amerykańskie firmy technologiczne, w tym Google i Intel, a także kilka start-upów, opracowują układy do zastosowań AI (patrz The Race to Power AI’s Silicon Brains).

W trzyletnim planie działania na rzecz rozwoju sztucznej inteligencji, opublikowanym przez chińskie Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych w grudniu 2017 r., rząd określił cel, jakim jest umożliwienie masowej produkcji chipów przetwarzających sieci neuronowe do 2020 r.

Schemat przedstawia różne elementy chipa zwanego Thinker, opracowanego na Uniwersytecie Tsinghua w Pekinie. DOSTARCZONE PRZEZ SHOUYI YIN, INSTYTUT MIKROELEKTRONIKI UNIWERSYTETU TSINGHUA

Chociaż możliwe jest uruchamianie oprogramowania AI przy użyciu istniejących układów, takich jak wydajne układy graficzne lub FPGA (rodzaj pustego układu, który można rekonfigurować w locie), te projekty są drogie i nie nadają się do małych urządzeń zasilanych bateriami. Dlatego zespół Yin w Tsinghua opracował Thinker.

Thinker może być osadzony w szerokiej gamie urządzeń, takich jak smartfony, zegarki, roboty domowe lub sprzęt stacjonujący w odległych obszarach. Zespół Yin planuje wypuścić pierwszy produkt wyposażony w Thinker w marcu tego roku.

Podobne projekty są realizowane w innych częściach Chin. Pod koniec stycznia zespół badawczy w Instytucie Technologii Komputerowych (ICT) Chińskiej Akademii Nauk zleci lokalnemu producentowi półprzewodników wytworzenie małej partii chipów do użytku w robotach. Chip o nazwie Dadu ma dwa rdzenie — jeden do obsługi sieci neuronowych, a drugi do sterowania ruchem. Rdzeń neuronowy obsługuje algorytmy widzenia, ale umożliwia również rdzeniowi ruchu zaplanowanie optymalnej trasy dotarcia do celu lub najlepszego ruchu do uchwycenia obiektu.

Yinhe Han, dyrektor Cyber ​​Computing Lab instytutu i szef projektu układu robota, przewiduje szereg aplikacji, w tym roboty dostarczające kawę i drony sterowane gestami rąk. Zaletą opracowania takiego systemu w Chinach, jak mówi, jest duża baza użytkowników, co sprawia, że ​​aktualizacja projektu chipa w oparciu o wrażenia użytkownika jest szybsza.

Chiny bezskutecznie próbowały już wcześniej wstrząsnąć branżą chipów. W 2001 roku ICT powołało zespół do opracowania procesorów do komputerów stacjonarnych. Zespół ten stał się jądrem chińskiego producenta chipów o nazwie Loongson, ale produkty firmy nigdy nie były tak szeroko stosowane, jak chcieliby założyciele.

Chiński przemysł układów scalonych szybko się rozwijał, odpowiadając za 58 procent światowego wzrostu rynku układów scalonych w latach 2000-2016. Jednak w 2016 r. udział Chin w światowych zdolnościach produkcyjnych półprzewodników, według PwC, nadal wynosił tylko 14,2 procent. W polityce produkcyjnej ogłoszonej przez rząd centralny w 2015 r., zwanej Made in China 2025, projektowanie i wytwarzanie chipów było jednym z kluczowych obszarów, w których rząd prosił o przełom.

Jednak chińskie start-upy chipowe znajdują się w środowisku, które znacznie różni się od tego, które dało początek Intelowi czy Nvidii. Firmy masowo zajęły się przetwarzaniem w chmurze, co oznacza, że ​​może być mniej rynku na gotowy sprzęt, mówi Dongrui Fan, prezes SmarCo, start-upu z siedzibą w Pekinie, który projektuje chip AI dla centrów danych przetwarzających materiały wideo .

Ale chińskie firmy AI coraz częściej opracowują również własny sprzęt.

W przyszłości firm produkujących tylko chipy może być coraz mniej, mówi Fengxiang Ma, dyrektor ds. projektowania ASIC w Horizon Robotics, startupie z siedzibą w Pekinie, który koncentruje się na stosowaniu technik sztucznej inteligencji w prowadzeniu pojazdu i kamerach. W grudniu 2017 roku Horizon wypuścił dwa komputerowe chipy wizyjne. Mogą być wykorzystywane, aby umożliwić pojazdom rozpoznawanie pieszych lub pomóc centrom handlowym znaleźć wzorce w ruchu odwiedzających. Od momentu założenia w 2015 roku firma rozrosła się do ponad 300 pracowników.

Ma mówi, że Horizon Robotics nie jest firmą produkującą chipy, ale samodzielnie projektuje chipy do swoich produktów, aby zapewnić lepszą wydajność produktu i niższe koszty produkcji.

Na razie chińscy badacze układów scalonych mają wiele problemów do rozwiązania: jak skomercjalizować swoje projekty układów, jak zwiększyć skalę i jak poruszać się w świecie informatyki przekształcanym przez sztuczną inteligencję. Nie brakuje jednak ambicji. Jako badacze chipów wszyscy mamy marzenia, mówi Yinhe Han z ICT. Zobaczymy, jak daleko możemy skoczyć.

ukryć