Ķīna vēlas izgatavot mikroshēmas, kas pievienos AI jebkuram sīkrīkam

Nodrošina Shouyi Yin, Tsinghua Universitātes Mikroelektronikas institūts

Tsinghua universitātes birojā Pekinā datora mikroshēma krauj datus no tuvējās kameras, meklējot datubāzē saglabātās sejas. Dažas sekundes vēlāk tā pati mikroshēma ar nosaukumu Thinker apstrādā balss komandas ķīniešu valodā. Thinker ir paredzēts neironu tīklu atbalstam. Taču īpašs ir tas, cik maz enerģijas tas patērē — pietiek ar astoņām AA baterijām, lai to darbinātu gadu.

Thinker var dinamiski pielāgot savas skaitļošanas un atmiņas prasības, lai tās atbilstu palaistās programmatūras vajadzībām. Tas ir svarīgi, jo daudzām reālās pasaules AI lietojumprogrammām — objektu atpazīšanai attēlos vai cilvēka runas izpratnei — ir nepieciešama dažāda veida neironu tīklu kombinācija ar dažādu slāņu skaitu.

2017. gada decembrī žurnālā tika publicēts dokuments, kurā aprakstīts Thinker dizains IEEE cietvielu shēmu žurnāls , populārākais žurnāls datoru aparatūras projektēšanā. Ķīnas pētnieku aprindām tas bija izcils sasniegums.

Mikroshēma ir tikai viens no nozīmīgas tendences piemēriem Ķīnas tehnoloģiju nozarē. Valsts pusvadītāju rūpniecība saskata unikālu iespēju nostiprināties pašreizējā entuziasma vilnī par AI optimizētu aparatūru. Datoru mikroshēmas ir AI panākumu atslēga, tāpēc Ķīnai ir jāattīsta sava aparatūras nozare, lai kļūtu par īstu spēku šajā tehnoloģijā (skatiet Ķīnas AI atmodu).

Saistīts stāsts

Saistīts stāsts Rietumiem nevajadzētu baidīties no Ķīnas mākslīgā intelekta revolūcijas. Tam vajadzētu to kopēt.

Salīdzinot ar to, kā Ķīna reaģēja uz iepriekšējām informācijas tehnoloģiju revolūcijām, ātrums, ar kādu Ķīna seko pašreizējai [AI] tendencei, ir visstraujāk, saka Shouyi Yin, Tsinghua Universitātes Mikroelektronikas institūta direktora vietnieks un Thinker raksta vadošais autors. atsaucoties uz centieniem izstrādāt neironu tīkla procesorus Ķīnā.

Lai gan Ķīna ir kļuvusi par saules paneļu un viedtālruņu ražošanas centru, valsts pusvadītāju rūpniecība ievērojami atpaliek no ASV pusvadītāju ražošanas nozares. Laikā no 2017. gada janvāra līdz septembrim Ķīna integrālo shēmu importēšanai iztērēja 182,8 miljardus USD — tas ir par 13,5 procentiem vairāk nekā iepriekšējā gadā. Ķīnas pusvadītāju rūpniecības asociācija. Lielākie ASV tehnoloģiju uzņēmumi, tostarp Google un Intel, kā arī daži jaunuzņēmumi, izstrādā mikroshēmas AI lietojumprogrammām (skatiet sadaļu The Race to Power AI’s Silicon Brains).

Trīs gadu rīcības plānā mākslīgā intelekta attīstībai, ko Ķīnas Rūpniecības un informācijas tehnoloģiju ministrija publicēja 2017. gada decembrī, valdība izvirzīja mērķi līdz 2020. gadam masveidā ražot neironu tīklu apstrādes mikroshēmas.

Shēma parāda dažādus mikroshēmas Thinker elementus, kas izstrādāti Tsinghua universitātē Pekinā. Nodrošina SHOUYI YIN, TSINGHUA UNIVERSITY INSTITUTE OF MIKROELEKTRONIKA

Lai gan ir iespējams palaist AI programmatūru, izmantojot esošās mikroshēmas, piemēram, jaudīgas grafikas mikroshēmas vai FPGA (sava ​​veida tukšu mikroshēmu, ko var pārkonfigurēt lidojuma laikā), šie dizaini ir dārgi un nav piemēroti mazām ierīcēm, kas izmanto baterijas. Tāpēc Yin komanda Tsinghua izstrādāja Thinker.

Thinker varētu būt iegults plašā ierīču klāstā, piemēram, viedtālruņos, pulksteņos, mājas robotos vai attālos apgabalos izvietotā iekārtā. Yin komanda plāno laist klajā pirmo produktu, kas aprīkots ar Thinker šā gada martā.

Līdzīgi projekti tiek īstenoti arī citviet Ķīnā. Janvāra beigās Ķīnas Zinātņu akadēmijas Datortehnoloģiju institūta (IKT) pētnieku grupa liks vietējam pusvadītāju ražotājam ražot nelielu mikroshēmu partiju izmantošanai robotos. Mikroshēmai, ko sauc par Dadu, ir divi kodoli - viens neironu tīklu darbināšanai un otrs kustības kontrolei. Neironu kodols vada redzes algoritmus, bet arī ļauj kustības kodolam plānot optimālo maršrutu galamērķa sasniegšanai vai labāko kustību objekta satveršanai.

Institūta Kiberskaitļošanas laboratorijas direktors un robotu mikroshēmu projekta vadītājs Jinhe Hans paredz virkni lietojumprogrammu, tostarp robotus, kas piegādā kafiju, un dronus, ko kontrolē ar roku žestiem. Viņaprāt, šādas sistēmas izstrādes priekšrocība Ķīnā ir lielā lietotāju bāze, kas ļauj ātrāk atjaunināt mikroshēmu dizainu, pamatojoties uz lietotāju pieredzi.

Ķīna jau iepriekš ir mēģinājusi satricināt mikroshēmu nozari, bet tai neizdevās. 2001. gadā ICT sapulcināja komandu, lai izstrādātu galddatoru CPU. Šī komanda kļuva par kodolu Ķīnas mikroshēmu ražotājam Loongson, taču uzņēmuma produkti nekad netika tik plaši izmantoti, kā dibinātāji būtu vēlējušies.

Ķīnas integrēto shēmu nozare ir strauji paplašinājusies, veidojot 58 procentus no globālā integrālo shēmu tirgus pieauguma no 2000. līdz 2016. gadam. Taču 2016. gadā Ķīnas daļa pasaules pusvadītāju ražošanas jaudā joprojām bija tikai 14,2 procenti, liecina PwC dati. Ražošanas politikā, ko centrālā valdība paziņoja 2015. gadā un ko sauca par Ražots Ķīnā 2025, mikroshēmu projektēšana un izgatavošana bija viena no galvenajām jomām, kurā valdība lūdza panākt izrāvienu.

Tomēr Ķīnas mikroshēmu jaunizveidotie uzņēmumi atrodas vidē, kas ievērojami atšķiras no tās, kurā radās Intel vai Nvidia. Uzņēmumi masveidā ir sākuši izmantot mākoņdatošanu, kas nozīmē, ka var būt mazāks noieta aparatūras tirgus, saka Dongrui Fans, Pekinā bāzētā starta uzņēmuma SmarCo prezidents, kas izstrādā AI mikroshēmu datu centriem, kas apstrādā videomateriālus. .

Taču Ķīnas AI uzņēmumi arvien vairāk izstrādā arī savu aparatūru.

Nākotnē uzņēmumu, kas ražo tikai mikroshēmas, var būt arvien mazāk, saka Fengxiang Ma, ASIC dizaina direktors Horizon Robotics, Pekinā bāzēta starta uzņēmums, kas koncentrējas uz AI metožu pielietošanu braukšanā un kamerās. 2017. gada decembrī Horizon izlaida divas datorredzes mikroshēmas. Tos var izmantot, lai ļautu transportlīdzekļiem atpazīt gājējus vai palīdzētu iepirkšanās centriem atrast apmeklētāju satiksmes modeļus. Kopš dibināšanas 2015. gadā uzņēmums ir pieaudzis līdz vairāk nekā 300 darbiniekiem.

Ma saka, ka Horizon Robotics nav mikroshēmu uzņēmums, taču tā izstrādā mikroshēmas saviem produktiem, lai nodrošinātu labāku produkta veiktspēju un zemākas ražošanas izmaksas.

Pagaidām Ķīnas mikroshēmu pētniekiem ir jāatrisina daudzas problēmas: kā komercializēt savu mikroshēmu dizainu, kā palielināt mērogu un kā orientēties skaitļošanas pasaulē, ko pārveido AI. Tomēr netrūkst ambīcijas. Kā mikroshēmu pētniekiem mums visiem ir sapņi, saka Yinhe Han no IKT. Redzēsim, cik tālu varēsim lēkt.

paslēpties