Il primo chip AI non binario del mondo: un passo avanti per la Cina nella tecnologia dei semiconduttori

La Cina ha avviato la produzione in serie dei primi chip AI non binari al mondo, una tecnologia che ha il potenziale di rivoluzionare settori chiave come l'aviazione e la produzione industriale. Il progetto è stato guidato dal professor Li Hongge e dal suo team presso la Beihang University di Pechino, con l'obiettivo di risolvere problemi fondamentali nei sistemi tradizionali. Combinando logica binaria con logica probabilistica o casuale, questo nuovo approccio ha migliorato l'efficienza energetica e la tolleranza agli errori, superando allo stesso tempo le restrizioni imposte dagli Stati Uniti sui chip.

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Oggi, le tecnologie dei chip devono affrontare due sfide principali: il "muro energetico" e il "muro architetturale", secondo il professor Li. I chip tradizionali consumano troppa energia e hanno difficoltà a interagire con i sistemi più vecchi. Per affrontare questi problemi, il team di Li ha sviluppato una nuova tecnologia chiamata Hybrid Stochastic Number (HSN), che unisce numeri binari tradizionali con numeri basati su probabilità per migliorare le prestazioni. La logica binaria, utilizzata da tutti i computer, si basa su 0 e 1 per eseguire operazioni aritmetiche, ma richiede risorse hardware avanzate per elaborazioni su larga scala. D'altro canto, l'informatica probabilistica utilizza segnali ad alta tensione per rappresentare diversi valori nel tempo, riducendo così la necessità di hardware complesso. Tuttavia, questa tecnica ha uno svantaggio: impiega più tempo per elaborare le informazioni, data la modalità di rappresentazione dei valori.

Nel 2023, il team di Li ha sviluppato un chip intelligente per touchscreen e display utilizzando la tecnologia avanzata del produttore cinese Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC). Il chip, che combina l'HSN con algoritmi di calcolo in memoria, riduce la necessità di spostare continuamente i dati tra memoria e processori, contribuendo a risparmiare energia e migliorare l'efficienza. Inoltre, il design del sistema su chip (SoC) consente di eseguire più attività simultaneamente, a differenza dei chip tradizionali che gestiscono un compito alla volta. Questo chip è già in uso in sistemi di controllo intelligente, come i touchscreen, dove filtra i rumori di fondo per rilevare segnali più deboli e migliorare l'interazione con i dispositivi.

Il professor Li ha rivelato che il suo team sta sviluppando un set speciale di istruzioni e un design di chip su misura per l'informatica probabilistica ibrida, con applicazioni in aree come l'elaborazione del linguaggio e delle immagini, l'accelerazione dei modelli di IA e altre attività complesse. "Il chip attuale raggiunge una latenza di calcolo su chip a livello di microsecondo, equilibrando l'accelerazione hardware ad alte prestazioni con la programmabilità software flessibile", ha detto Li. Sebbene i progressi nella tecnologia dei chip AI non binari siano entusiasmanti, ci sono ancora sfide da affrontare, come i problemi di compatibilità e le incertezze a lungo termine sull'uso del chip.

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