Немцы придумали процессор, работающий на электрических полях, а не на токах

Масштабирование вычислительных ресурсов для задач искусственного интеллекта сопряжено с внушительным ростом потребления и затрат на оборудование. Немецкий стартап Semron предлагает снизить зависимость от обоих факторов. Основатели компании представили новый управляющий элемент нейронной сети, который они назвали «мемконденсатор» (memcapacitors). Он работает на электрических полях, а не на токах.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Основателями компании Semron стали выпускники Дрезденского технологического университета Кай-Уве Демасиус (Kai-Uwe Demasius) и Арон Киршен (Aron Kirschen). Ещё в 2016 году они получили патент на управляющий элемент «мемконденсатор». Согласно их представлениям, отказ от запуска нейронных сетей на классических чипах с транзисторами, управляемыми электрическими токами, позволит создавать малопотребляющие и недорогие нейронные процессоры.

«Из-за ожидаемого дефицита вычислительных ресурсов [для работы] искусственного интеллекта многие компании с бизнес-моделью, которая полагается на доступ к таким ресурсам, рискуют своим существованием. Например, это крупные стартапы, которые обучают свои собственные модели, — сообщил Киршен в интервью одному из авторов сайта TechCrunch. — Уникальные особенности нашей технологии позволят нам достичь уровня цен на современные чипы для устройств бытовой электроники, даже несмотря на то, что наши чипы способны работать с продвинутым искусственным интеллектом, чего нет у других».

Проще говоря, Semron говорит о способности выпускать дешёвые чипы, сродни тем, что используются в смартфонах, гарнитурах и тому подобном носимом оборудовании, которые тем не менее смогу запускать мощные нейросети.

Концептуальное строение мемконденсатора. Источник изображения: Nature

Чипы Semron предполагают многослойную организацию, что позволит значительно масштабировать решения. Элементарная ячейка памяти или вычислительного элемента на базе мемконденсатора должна содержать диэлектрик с эффектом памяти (заряда или ёмкости). Например, это может быть сегнетоэлектрик. В зависимости от величины заряда в ячейку будет записан тот или иной весовой коэффициент, который будет использоваться в расчетах. В свою очередь, этот диэлектрик с памятью разделяет два электрода, наводящих друг на друга электрические поля. «Сцепка» этих полей будет зависеть от записанного в ячейку коэффициента — насколько промежуточный слой будет экранировать электромагнитное поле, что послужит величиной для расчётов.

Будем надеяться увидеть разработку в кремнии. Основатели компании опубликовали ряд работ в престижных научных журналах и обещают вскоре показать работу мемконденсаторов на практике.