Исследователи из Пекинского университета разработали первое в мире устройство для обработки тензоров на основе углеродных нанотрубок

Исследователи из Пекинского университета совершили впечатляющий подвиг - они разработали первый в истории тензорный процессор (TPU) на транзисторах из углеродных нанотрубок. Это огромное достижение в поисках энергосберегающего оборудования для ИИ.

Их TPU, подробно описанный на сайте в статье в журнале Nature Electronics, построен на архитектуре систолического массива, которая позволяет выполнять параллельные 2-битные целочисленные операции умножения и накопления. Благодаря тому, что около 3 000 полевых транзисторов из углеродных нанотрубок выполняют тяжелую работу, чип может справляться с задачами свертки и матричного умножения, не потребляя при этом слишком много энергии.

Мы успешно разработали первый в мире чип тензорного процессора (TPU) на основе углеродных нанотрубок, нас вдохновило быстрое развитие приложений искусственного интеллекта, а также TPU от Google.

Команда отладила процесс производства таким образом, что полупроводники стали на 99,9999% чистыми с суперчистой поверхностью, что позволило получить транзисторы с высокой плотностью тока включения и надежной производительностью. Они провели моделирование на системном уровне и обнаружили, что 8-битный TPU, созданный с использованием этих нанотрубочных транзисторов, может работать на частоте 850 МГц и обеспечивать энергоэффективность 1 тера операций в секунду на ватт - и при этом потреблять меньше энергии.

Когда они собрали пятислойную конволюционную нейронную сеть, используя этот TPU, она смогла достичь точности до 88% при распознавании изображений MNIST, при этом потребляя всего 295 мкВт энергии. Это намного лучше, чем то, что мы видели у современных аппаратных средств конволюционного ускорения.

Конечно, практическое применение нынешнего 180-нм TPU может быть несколько ограниченным, но исследователи считают, что их работа - это большой шаг вперед на пути к созданию энергоэффективного аппаратного обеспечения ИИ следующего поколения, основанного на технологии углеродных нанотрубок.