Термодинамикалық есептеулер: жаңа тәсіл ЖИ энергия тұтынуды 10 000 есеге азайтуға қабілетті
Жасанды интеллект индустриясы сыни мәселеге тап болды: заманауи модельдердің энергия тұтынуы экспоненциалды түрде өсуде, ал дәстүрлі чиптер — тіпті ең қуатты GPU-лар да — тиімділік шегінде жұмыс істеп тұр. Мен, аналитик ретінде, баламаларды іздеуді ұзақ уақыт бақылап келемін, және Extropic компаниясы мен Массачусетс технологиялық институтының командасының соңғы жұмысы парадигманың ең түбегейлі өзгерісін ұсынады. Бұл термодинамикалық компьютер тұжырымдамасы — белгілі бір ЖИ міндеттерін орындауды 10 000 есеге дейін энергия тиімді ете алатын архитектура.
Шумен күреспеу, оны пайдалану
Қазіргі процессорлар детерминирленген есептеулердің абсолютті дәлдігіне ұмтылып, физикалық шу мен жылулық флуктуацияларды басуға орасан зор ресурстар жұмсайды. Зерттеу авторлары керісінше тәсілді ұсынады. Олар оны термодинамикалық есептеулер (Thermodynamic Computing) деп атайды. Мәні — кездейсоқ жылулық процестермен күреспеу, оларды тікелей есептеу процесіне интеграциялау.
Неліктен бұл жұмыс істейді? ЖИ-дің көптеген міндеттері, мысалы, ең ықтимал жауапты немесе оңтайлы шешімді іздеу, табиғаты бойынша ықтималдық болып табылады. Кездейсоқтықты кедергі ретінде емес, ресурс ретінде пайдаланатын жүйе мұндай міндеттерді классикалық процессорларға қарағанда түбегейлі аз энергия шығынымен шеше алады, өйткені олар кездейсоқтықты дәл есептеулер арқылы имитациялауға тырысады.
ЖИ-дің энергетикалық дағдарысын шешу
Бұл архитектураға деген қызығушылық кездейсоқ емес. Біз ірі технологиялық алыптардың деректер орталықтарын салуға миллиардтар салып жатқанын және ЖИ-ді оқытуға арналған электр энергиясына сұраныстың қауіпті қарқынмен өсіп жатқанын көреміз. Егер термодинамикалық есептеулер тәжірибеде өміршең болып шықса, бұл электр қуатына төленетін шоттарды ғана азайтпайды. Бұл ЖИ экономикасын түбегейлі өзгертіп, қымбат кластерлерге қажеттілікті азайтып, қуатты модельдерді әзірлеушілердің кең ауқымына қолжетімді етеді.
Теориядан чипке дейінгі жол
Түсіну маңызды: қазіргі уақытта бұл дайын өнім емес, іргелі зерттеу. Авторлар жекелеген міндеттер кластары үшін артықшылықтарды көрсететін архитектура мен симуляция нәтижелерін ұсынды. Термодинамика принциптері бойынша жұмыс істейтін коммерциялық чиптердің пайда болуына жылдар қажет болуы мүмкін. Дегенмен, жұмыстың өзі нарықтың жетілуінің айқын көрсеткіші. Сала модельдерді жай ғана есептеу қуатын арттыру арқылы масштабтау — тұйық жол екенін түсінеді. Термодинамикалық есептеулер кванттық және нейроморфты компьютерлермен қатар баламаларды іздеу үрдісінің бөлігіне айналуда.
Менің пікірім: Бұл жұмыс — жай ғана кезекті академиялық гипотеза емес. Ол кремнийдің детерминирленген табиғаты мен ЖИ міндеттерінің ықтималдық мәні арасындағы іргелі сәйкессіздіктің талғампаз шешімін ұсынады. Егер Extropic және MIT жұмыс істейтін прототип жасай алса, біз орталық процессорлардан GPU-ға көшумен маңыздылығы жағынан салыстыруға болатын парадигманың өзгеруіне куә боламыз. Инвесторлар мен әзірлеушілер бұл бағытты мұқият қадағалауы керек — дәл осы жерде есептеу жүйелерінің келесі буынының негізі қалануы мүмкін.