211service.com
Kina ønsker å lage brikkene som vil legge til AI til enhver gadget
Levert av Shouyi Yin, Tsinghua University Institute of Microelectronics
På et kontor ved Tsinghua University i Beijing knuser en databrikke data fra et kamera i nærheten, på jakt etter ansikter lagret i en database. Sekunder senere håndterer den samme brikken, kalt Thinker, talekommandoer på kinesisk. Thinker er designet for å støtte nevrale nettverk. Men det som er spesielt er hvor lite energi den bruker – bare åtte AA-batterier er nok til å drive den i et år.
Thinker kan dynamisk skreddersy kravene til databehandling og minne for å møte behovene til programvaren som kjøres. Dette er viktig siden mange virkelige AI-applikasjoner – gjenkjenne objekter i bilder eller forstå menneskelig tale – krever en kombinasjon av forskjellige typer nevrale nettverk med forskjellig antall lag.
I desember 2017 ble en artikkel som beskrev Thinkers design publisert i IEEE Journal of Solid-State Circuits , en topp journal innen maskinvaredesign. For det kinesiske forskningsmiljøet var det kronen på verket.
Brikken er bare ett eksempel på en viktig trend som feier over Kinas teknologisektor. Landets halvlederindustri ser en unik mulighet til å etablere seg midt i den nåværende bølgen av entusiasme for maskinvare optimalisert for AI. Databrikker er nøkkelen til suksessen til AI, så Kina må utvikle sin egen maskinvareindustri for å bli en reell kraft innen teknologien (se Kinas AI Awakening ).
Relatert historie
Relatert historie Vesten bør ikke frykte Kinas revolusjon med kunstig intelligens. Den bør kopiere den.Sammenlignet med hvordan Kina reagerte på tidligere revolusjoner innen informasjonsteknologi, er hastigheten der Kina følger den nåværende [AI]-trenden den raskeste, sier Shouyi Yin, visedirektør ved Tsinghua Universitys Institute of Microelectronics og hovedforfatter av Thinker-artikkelen, refererer til arbeidet med å designe nevrale nettverksprosessorer i Kina.
Selv ettersom Kina har blitt et produksjonsknutepunkt for solcellepaneler og smarttelefoner, henger landets halvlederindustri langt bak den i USA. Mellom januar og september 2017 brukte Kina 182,8 milliarder dollar på å importere integrerte kretser – en økning på 13,5 prosent fra året før, ifølge China Semiconductor Industry Association. Store amerikanske teknologiselskaper, inkludert Google og Intel, samt noen få startups, utvikler brikker for AI-applikasjoner (se The Race to Power AIs Silicon Brains).
I en treårig handlingsplan for å utvikle AI, publisert av Kinas departement for industri og informasjonsteknologi i desember 2017, la regjeringen et mål om å kunne masseprodusere nevrale nettverksprosesseringsbrikker innen 2020.
En skjematisk viser ulike elementer av en brikke kalt Thinker, utviklet ved Tsinghua University i Beijing. LEVERT AV SHOUYI YIN, TSINGHUA UNIVERSITY INSTITUTE OF MICROELECTRONICS
Selv om det er mulig å kjøre AI-programvare ved å bruke eksisterende brikker som de kraftige grafikkbrikkene eller FPGA-er (en slags blank brikke som kan konfigureres på nytt), er disse designene dyre og egner seg ikke til små enheter som bruker batterier. Det er derfor Yins team på Tsinghua utviklet Thinker.
Thinker kan være innebygd i et bredt spekter av enheter, for eksempel smarttelefoner, klokker, hjemmeroboter eller utstyr stasjonert i avsidesliggende områder. Yins team planlegger å lansere det første produktet utstyrt med Thinker i mars.
Lignende prosjekter pågår andre steder i Kina. I slutten av januar vil et forskerteam ved det kinesiske vitenskapsakademiets Institute of Computing Technology (ICT) få en lokal halvlederprodusent til å produsere en liten batch med brikker for bruk i roboter. Brikken, kalt Dadu, har to kjerner - en for å kjøre nevrale nettverk og en annen for å kontrollere bevegelse. Den nevrale kjernen kjører algoritmene for syn, men lar også bevegelseskjernen planlegge den optimale ruten for å nå et mål eller den beste bevegelsen for å gripe et objekt.
Yinhe Han, direktør for instituttets Cyber Computing Lab og leder for robotbrikkeprosjektet, ser for seg en rekke applikasjoner, inkludert roboter som leverer kaffe og droner kontrollert med håndbevegelser. Fordelen med å utvikle et system som dette i Kina, sier han, er den store brukerbasen, som gjør oppdatering av brikkedesign basert på brukeropplevelse raskere.
Kina har prøvd, og mislyktes, å ryste opp chipindustrien før. I 2001 samlet IKT et team for å utvikle stasjonære CPUer. Dette teamet ble kjernen til en kinesisk brikkeprodusent kalt Loongson, men selskapets produkter ble aldri så mye brukt som grunnleggerne ville ha ønsket.
Kinas industri for integrerte kretser har ekspandert raskt, og står for 58 prosent av den verdensomspennende veksten i det integrerte kretsmarkedet fra 2000 til 2016. Men i 2016 var Kinas andel av verdensomspennende halvlederproduksjonskapasitet fortsatt bare 14,2 prosent, ifølge PwC. I en produksjonspolitikk kunngjort av sentralregjeringen i 2015, kalt Made in China 2025, var chipdesign og fabrikasjon et av nøkkelområdene der regjeringen ba om et gjennombrudd.
Kinesiske chip-oppstarter befinner seg imidlertid i et miljø som er svært forskjellig fra det som fødte Intel eller Nvidia. Bedrifter har tatt til cloud computing i hopetall, noe som betyr at det kan være mindre marked for hyllevare, sier Dongrui Fan, president for SmarCo, en Beijing-basert oppstart som designer en AI-brikke for datasentre som behandler videoopptak .
Men Kinas AI-selskaper utvikler i økende grad også sin egen maskinvare.
I fremtiden kan selskaper som bare lager brikker bli færre og færre, sier Fengxiang Ma, direktør for ASIC-design ved Horizon Robotics, en Beijing-basert oppstart som fokuserer på å bruke AI-teknikker i kjøring og kameraer. I desember 2017 ga Horizon ut to datasynsbrikker. De kan brukes til å gjøre det mulig for kjøretøy å gjenkjenne fotgjengere eller hjelpe kjøpesentre med å finne mønstre i besøkstrafikken. Siden grunnleggelsen i 2015 har selskapet vokst til mer enn 300 ansatte.
Ma sier at Horizon Robotics ikke er et brikkeselskap, men det designer brikkene for produktene sine internt for bedre produktytelse og lavere produksjonskostnader.
Foreløpig har kinesiske brikkeforskere mange problemer å løse: hvordan de kommersialiserer brikkedesignene deres, hvordan de skalerer opp og hvordan de navigerer i en verden av databehandling som blir transformert av AI. Det som imidlertid ikke mangler, er ambisjoner. Som brikkeforskere har vi alle drømmer, sier Yinhe Han i IKT. Vi får se hvor langt vi kan hoppe.