一種新型AI晶片可能將能源效率提高六倍顯著減少電力足跡
俄勒岡州立大學工程學院的一名研究人員為新型人工智慧晶片的開發做出了貢獻，該晶片的能源效率比目前的行業標準提高了六倍。隨著人工智慧使用量的激增，其所需的能源量也在增加。預測顯示，到2027 年，人工智慧將佔全球能源消耗的一半–每年消耗的能源相當於整個荷蘭。
電子工程與電腦科學助理教授Sieun Chae 正致力於協助減少該技術的電力消耗。她正在研究一種基於新型材料平台的晶片，這種晶片可以同時進行計算和數據存儲，模仿生物神經網路處理資訊儲存和處理的方式。
她的研究成果最近發表在《自然電子學》。
“隨著人工智慧的出現，電腦不得不快速處理和儲存大量數據，”Chae 說。 “人工智慧晶片的設計目的是在記憶體中計算任務，從而最大限度地減少資料在記憶體和處理器之間的穿梭；因此，它們可以更有效率地執行人工智慧任務。”
這些晶片採用的元件稱為憶阻器（memristors）–記憶電阻器的簡稱。大多數憶阻器由兩種元素組成的簡單材料系統製成，但這項研究中的憶阻器採用了一種稱為熵穩定氧化物（ESO）的新型材料系統。 ESO由半數以上的元素組成，可以對其記憶能力進行微調。
Memristors 與生物神經網路類似，都沒有外部記憶源，因此資料從內部移動到外部再返回時不會損失能量。 Chae說，透過優化最適合特定人工智慧工作的ESO成分，基於ESO的晶片在執行任務時的能耗遠低於電腦的中央處理單元。
另一個結果是，人工神經網路將能夠處理隨時間變化的信息，如音訊和視訊數據，這要歸功於調整了ESO 的組成，使設備能夠在不同的時間尺度上工作。
這項研究由美國國家科學基金會資助，由密西根大學的研究人員領導；Chae 在加入俄勒岡州立大學教師隊伍之前，作為密西根大學的博士生參與了這項研究。
參與合作的還有俄克拉荷馬大學、康乃爾大學和賓州州立大學的研究人員。
編譯自/ scitechdaily