NorthPole. Kredit: IBM.

Společnost IBM nedávno představila prototyp nového mikročipu NorthPole, který by měl otevírat cestu k chytrým zařízením, jejichž „inteligence“ nebude závislá na připojení k cloudu nebo prostě k internetu. Na tyhle čipy se těší Pentagon, protože umožní létat s drony, jezdit s roboty nebo používat augmentovanou realitu na bojových misích, aniž by bylo nutné mít tyhle věci online, a tím pádem více zranitelné elektronickými zbraněmi. Žádný cloud, žádný Google nebo Amazon, NorthPole si to všechno zvládne sám.

Dharmendra Modha dole uprostřed. Kredit: IBM.

NorthPole je inspirovaný neurální strukturou mozku. Tradiční mikročipy mají paměť oddělenou od procesorů. Tenhle procesor kombinuje oba tyto prvky dohromady, podobě jako synapse neuronů. Vývojáři IBM tomu říkají neurální interference a podle nich NorthPole zvnějšku vypadá jako „aktivní paměť.“ Není přímo určený pro umělé inteligence, ale je součástí trendu, který k umělým inteligencím směřuje.

Jak říká Patrick Tucker na portálu Defence One, dnešní klasické počítače mají dva klíčové znaky, které komplikují masivní využívání umělých inteligencí. Lidský mozek jede na pouhých asi 12 wattech a při tom zvládá spoustu věcí najednou, aniž by si dělal moc hlavu s formáty dat. Běžný počítač spotřebuje cca 175 wattů a potřebuje všechno v podobě nul a jedniček.

Tohle je hlavním důvodem, proč je strojové vidění strojů tak komplikované a proč omezuje autonomii dronů či robotů. A taky důvodem, proč umělé inteligence proklínají ochránci klimatu. Spotřebují ohromné množství energie. Druhým znakem je, že jsme s klasickou architekturou narazili na fyzikální limity. Musíme hledat nové technologie a materiály, abychom se při vývoji nové elektroniky dostali na vyšší výkony.

NorthPole v testovacím chipsetu. Kredit: Modha et al. (2023), Science.

Vedoucí vývoje procesoru NorthPole Dharmendra Modha z IBM je přesvědčený, že jejich dítko řeší oba zmíněné problémy – energetickou náročnost i fyzikální limity. NorthPole má s technologií 14 nm celkem 22 miliard tranzistorů a 256 jader. Nejsou to rekordní hodnoty, ale unikátní architektura NorthPole zaručuje, že některé typy úlohy zvládá mnohem efektivněji, než bylo doteď zvykem. Oproti tradičnímu čipu se 12 nm technologií a srovnatelným počtem tranzistorů zvládá NorthPole 25krát více frames/watt.

NorthPole je každopádně rychlejší než srovnatelné čipy, včetně těch z GPU od NVIDIA, a to 22krát. S takovým čipem bude možné provozovat generativní inteligence jako ChatGPT mnohem snadněji. Cloudové výpočty už nebudou potřebovat celou budovu plnou počítačů, ale třeba jen pár počítačů, co se vejdou na palubu letadla. Drony a roboti budou mnohem šikovnější a přitom jim bude stačit méně mikročipů.

Jak průběžně sledujeme na OSLU, IBM vyvíjí neuromorfní čipy pro Pentagon za finance agentury DARPA déle než 10 let. Teď, jak se zdá, už vznikají první aplikace. Jak prozradil Maynard Holliday z úřadu Office of the Under Secretary of Defense for Research and Engineering, prototypy NorthPole již mají k dispozici vojenští vývojáři z celé řady laboratoří, včetně Air Force Research Lab a Sandia National Lab.

V dnešní neklidné době je ale asi nejdůležitější, že NorthPole významně snižuje závislost amerických technologií, včetně vojenských technologií, na dovozu čipů z Asie. Čipová válka jede na plné obrátky, i když zatím spíše jen na verbální rovině. Ve Spojených státech mají stále větší obavy z čínského útoku na Tchaj-wan, který by mohl velmi vážně ohrozit celosvětovou dostupnost čipů. Ty v dnešní době představují strategickou „surovinu“ zásadního významu. NorthPole je slušný krok vpřed, ale Spojené státy ještě musejí vybudovat potřebnou infrastrukturu, aby tam mohli takové čipy vyrábět ve velkém.

Video: Neuromorphic Computing Is a Big Deal for A.I., But What Is It?

Literatura

Defence One 19. 10. 2023.

Science 382: 329–335.