چیپ هوش مصنوعی اینتل پوهوئیکی بیچ معرفی شد؛ مغز سیلیکونی بر می‌خیزد!

هوش مصنوعی به سرعت در حال فراگیر شدن است و به منظور توسعه بیشتر آن، نیاز به بستر مناسب برای انجام پردازش‌های لازم است. از این رو اینتل دست به ساخت پردازنده‌های مخصوص این کار زده و اخیرا نیز اقدام به معرفی چیپ هوش مصنوعی اینتل پوهوئیکی بیچ کرد.

هوش مصنوعی یادگار مرحوم آلن تورینگ و دیگر بزرگانی همچون جان مک‌کارتی بود که زیربنای آن را پی نهادند. این فناوری امروزه دارد با سرعتی بیش از پیش گسترش می‌یابد و راه خود را به عرصه‌های مختلف باز می‌کند. از گوشی‌های هوشمند و استفاده برای تشخیص‌های پزشکی گرفته تا کاربردهای غیرتجاری و صنعتی و همچنین کاربردهایی در زمینه سرگرمی که همگی نیازمند بستری برای انجام محاسبات و پردازش‌های لازم در کوتاه‌ترین زمان هستند. چیپ هوش مصنوعی اینتل پوهوئیکی بیچ (Pohoiki Beach) از جمله این بسترهای پردازشی است که مخصوص انجام محاسبات هوش مصنوعی توسعه یافته و به تازگی توسط اینتل معرفی شد.

مغز انسان 86 تا 100 میلیارد سلول دارد که درون مغز با یکدیگر ارتباط داشته و به آن‌ها نورون گفته می‌شود. اینتل که نتوانست در بازار چیپ‌های موبایلی و مودم 5G توفیقی بدست آورد، در حال حاضر موفق به برداشتن گامی بسیار قابل توجه به جلو در زمینه ساخت نمونه‌ای دیجیتال از مغز شد و توانست نمونه‌ای با 8 میلیون نورون بسازد. چیپ مذکور که پوهوئیکی بیچ نام دارد، دارای 64 پردازنده یادگیری عمیق لوئیهی (Loihi) با لیتوگرافی 14 نانومتر روی بورد ناهوکو (Nahuku) است. این چیپ در دسترس محققانی که بتوانند تا تکامل آن و آماده‌سازی چیپ برای ورود به بازار با اینتل همکاری کنند، قرار خواهد گرفت.

پوهوئیکی بیچ می‌تواند الگوریتم‌های هوش مصنوعی را تا هزار برابر سریع‌تر و ده هزار بار بهینه‌تر از پردازنده‌های گرافیکی (GPU) که امروزه برای محاسبات هوش مصنوعی در اتومبیل‌های خودران و موارد دیگر در زمینه‌های هوش مصنوعی مورد استفاده می‌گیرند انجام دهد.

چیپ هوش مصنوعی اینتل پوهوئیکی بیچ برای انجام عملیات‌های شبه طبیعی مانند مغز همچون رمزنگاری پراکندگی و محلی‌سازی و نقشه‌برداری همزمان مسیر (SLAM) که الگوریتم‌هایی برای عملیات خودرانی، نقشه برداری داخلی برای ربات‌ها و سیستم‌های سنجش کارآمد هستند، بسیار عالی عمل می‌کند.

این چیپ مصرف برق بسیار کمتری نسبت به CPU و GPU دارد که برای وسایلی همچون اتومبیل‌های خودران بسیار حیاتی است. در بررسی‌های انجام شده توسط پروفسور کنستانتینوس میچمیوزس در دانشگاه راتگرز واقع در نیوجرسی مشخص شد پوهوئیکی بیچ در انجام عملیات SLAM صد برابر کمتر از یک GPU برق مصرف کرد که سبب کاهش چشمگیر گرمای تولیدی و در نتیجه افزایش اعتمادپذیری و عمر چیپ نیز می‌شود.

ریچ آلیگ، سرپرست آزمایشگاه اینتل در نشستی موسوم به «ابتکار بازسازی الکترونیک» که توسط آژانس پژوهش‌های پیشرفته‌ دفاعی وزارت دفاع آمریکا موسوم به دارپا در دیترویت برگزار شد، اظهار داشت:

پوهوئیکی بیچ در اختیار بیش از 60 شریک تجاری قرار خواهد گرفت تا از این سیستم تخصصی برای حل مسائل پیچیده با محاسبات بالا استفاده کنند.

این قضیه نشان می‌دهد که کمپانی‌های فعال در حوزه فناوری که برای افزایش سرعت پردازنده‌های معمولی به منظور استفاده در مسائل هوش مصنوعی تا چه میزان با مشکل مواجه بودند، هم اکنون از مغز خودمان برای چیره شدن بر این مسائل الهام گرفته‌اند. مغزمان برای کار کردن تنها به غذا و اکسیژن نیاز دارد و مصرفش نیز حدود 20 وات است که تقریبا با میزان مصرف یک پردازنده کامپیوتری قوی برابری می‌کند.

پیش از این شاهد استفاده از هوش مصنوعی و چیپ‌هایی مخصوص این کار در گوشی‌های هوشمند اپل، سامسونگ، هواوی و دیگر سازندگان بودیم. اما چیپ لوئیهی اینتل با آن‌ها تفاوت داشته و به لطف ساختار شبه عصبی یا اصطلاحا نورومورفیک خود، عملکردش به مقدار چشم گیری شبیه به مغز انسان است. این چیپ همچون مغز حتی دارای آکسون و دندریت دیجیتال است که نورون‌ها از آن به ترتیب برای انتقال پیام به دیگر نورون‌های همسایه خود و دریافت پیام‌های دیگر نورون‌ها استفاده می‌کنند. از دیگر اجزای مشابه مغز در پردازنده لوئیهی می‌توان به سیناپس اشاره کرد که دو نورون را به یکدیگر متصل می‌کند. پردازنده‌های لوئیهی در سال 2017 معرفی شده و محققان پیشتر از پردازنده‌های آن‌ها برای سیستم‌هایی همچون شبیه ساز حس لمس پوست، کنترل پای پروتزی و بازی فوتبال دستی استفاده کرده‌اند.

امروزه به دلایلی همچون مصرف بالای برق و سخت‌تر بودن فرایند کوچک‌سازی قطعات الکترونیکی، افزایش سرعت پردازنده‌ها سخت‌تر از قبل است. در نتیجه سازندگان چیپ تصمیم گرفتند تا به جای معطوف کردن توجه خود روی پرازنده‌های چند منظوره همچون CPU، روی پردازنده‌هایی با کاربری خاص و البته معدود متمرکز شوند. یکی از انواع تخصصی سازی پردازشگرها همان پردازنده‌های گرافیکی یا همان GPUها هستند. پردازنده‌های عصبی و یادگیری عمیق که مخصوص هوش مصنوعی و شبکه‌های عصبی هستند نیز گروهی جدید از پردازنده‌های خاص به شمار می‌روند که به تازگی مورد توجه قرار گرفته‌ و موضوعی داغ در دنیای سخت افزار محسوب می‌شوند.

در راه رسیدن به نمونه‌ای سخت افزاری از مغز، دارپا به اینتل برای توسعه بیشتر چیپ‌های پردازشگر عصبی به منظور پیشرفت بیشتر و استفاده از آن‌ها برای مصارفی گوناگونی همچون موارد امنیتی، فوتونیک، یادگیری ماشین کمک می‌کند. ناگفته نماند اینتل همچنین قصد دارد در سال میلادی جاری به چیپی با 100 میلیون نورون دیجیتال نیز برسد که پوهوئیکی اسپرینگز (Pohoiki Springs) نام داشته و 768 پردازنده عصبی لوئیهی دارد.

در حال حاضر علاوه بر اینتل، کمپانی آمریکایی IBM، دانشگاه منچستر انگلیس، دانشگاه هایدلبرگ آلمان (قدیمی‌ترین و برجسته‌ترین دانشگاه آلمان) و دانشگاه استنفورد نیز پردازنده‌های نورومورفیک ساخته‌اند که البته هیچ یک قابل قیاس با لوئیهی نیستند. باید منتظر ماند و دید آیا پردازنده‌های نورومورفیک لوئیهی و چیپ هوش مصنوعی اینتل پوهوئیکی بیچ می‌توانند با کنار زدن کارت گرافیک‌های انویدیا، بازار پردازش عصبی را از هوشمندترین کمپانی جهان ربوده و این لقب را از آن اینتل کنند یا خیر. البته بعید نیست انویدیا برای حفظ امپراتوری خود دست به توسعه پردازنده‌های نورومورفیک برای مقابله با اینتل بزند.