La UIB desenvolupa un xip revolucionari d’IA amb consum mínim
Una arquitectura innovadora permet que sensors i 'wearables' treballin amb menys energia i més eficiència
PalmaUn equip d’investigadors del Grup d’Enginyeria Electrònica (GEE) de l’Institut d’Intel·ligència Artificial de les Illes Balears (IAIB) ha aconseguit un avenç destacat en el camp del processament intel·ligent d’altes prestacions. El grup ha dissenyat i fabricat un xip amb una arquitectura innovadora d’intel·ligència artificial, especialment pensada per a entorns on el consum energètic és crític, com els dispositius IoT i els sistemes de computació en la frontera.
El xip utilitza computació estocàstica per implementar una xarxa neuronal morfològica, una tècnica que permet un alt grau de paral·lelització dins del circuit i augmenta notablement l’eficiència energètica. Segons els investigadors, "la codificació probabilística utilitzada al xip s’assembla a la manera com operen les neurones del nostre cervell quan es comuniquen entre elles, i això és clau per obtenir una gran eficiència energètica", explica Josep Lluís Rosselló, investigador principal del projecte.
Malgrat la precisió limitada de les operacions bàsiques pròpia de la computació estocàstica, quan centenars de milers d’aquestes operacions s’encadenen per obtenir un resultat final –per exemple, reconèixer una imatge o un so–, la precisió global pràcticament no es veu afectada, ja que les imprecisions intermèdies s’autocorregeixen. Aquesta naturalesa probabilística també permet reduir la tensió d’alimentació del xip per sota dels marges habituals dels circuits digitals.
A l'avantguarda
Fabricat amb tecnologia CMOS de 180 nm i amb 0,81 volts de tensió, el xip ha estat provat amb la base de dades MNIST de 70.000 imatges de dígits manuscrits. Els resultats són sorprenents: aconsegueix una eficiència energètica superior a 1 TOPS/W amb un consum inferior a 1 mW, i supera moltes arquitectures alternatives implementades amb tecnologies més avançades.
"Aquest avenç obre la porta a una nova generació de dispositius intel·ligents amb consum mínim i gran capacitat de càlcul, essencials per al desenvolupament de la internet de les coses", destaca Miquel J. Roca Adrover, investigador principal del grup GEE. Segons els experts, aquesta arquitectura és ideal per a dispositius alimentats amb bateria, sensors intel·ligents, wearables i sistemes de monitoratge distribuïts. El projecte ha estat possible gràcies al suport del programa Innova UIB-PIMES, dins la convocatòria Espai Valida, orientada a la maduració de projectes d’R+D amb proves de concepte i a la transferència de resultats de recerca cap al mercat.