211service.com
Kina ønsker at lave de chips, der vil tilføje AI til enhver gadget
Leveret af Shouyi Yin, Tsinghua University Institute of Microelectronics
På et kontor på Tsinghua University i Beijing, bryder en computerchip data fra et kamera i nærheden og leder efter ansigter gemt i en database. Sekunder senere håndterer den samme chip, kaldet Thinker, stemmekommandoer på kinesisk. Thinker er designet til at understøtte neurale netværk. Men det særlige er, hvor lidt energi den bruger – kun otte AA-batterier er nok til at drive den i et år.
Thinker kan dynamisk skræddersy sine databehandlings- og hukommelseskrav til at imødekomme behovene for den software, der køres. Dette er vigtigt, da mange AI-applikationer i den virkelige verden – genkendelse af objekter i billeder eller forståelse af menneskelig tale – kræver en kombination af forskellige slags neurale netværk med forskelligt antal lag.
I december 2017 blev et papir, der beskriver Thinkers design, offentliggjort i IEEE Journal of Solid-State Circuits , et toptidsskrift inden for computerhardwaredesign. For det kinesiske forskningsmiljø var det en krone på værket.
Chippen er blot et eksempel på en vigtig trend, der fejer over Kinas teknologisektor. Landets halvlederindustri ser en unik mulighed for at etablere sig midt i den nuværende bølge af entusiasme for hardware optimeret til AI. Computerchips er nøglen til AI's succes, så Kina er nødt til at udvikle sin egen hardwareindustri for at blive en reel kraft inden for teknologien (se Kinas AI Awakening).
Relateret historie
Relateret historie Vesten bør ikke frygte Kinas kunstige intelligens-revolution. Den skal kopiere den.Sammenlignet med, hvordan Kina reagerede på tidligere revolutioner inden for informationsteknologi, er den hastighed, hvormed Kina følger den nuværende [AI]-trend, den hurtigste, siger Shouyi Yin, vicedirektør for Tsinghua University's Institute of Microelectronics og hovedforfatteren af Thinker-papiret, med henvisning til bestræbelserne på at designe neurale netværksprocessorer i Kina.
Selvom Kina er blevet et produktionscenter for solpaneler og smartphones, halter landets halvlederindustri langt bagefter USA. Mellem januar og september 2017 brugte Kina 182,8 milliarder dollars på at importere integrerede kredsløb – en stigning på 13,5 procent fra året før, ifølge China Semiconductor Industry Association. Store amerikanske teknologivirksomheder, herunder Google og Intel, samt et par startups, udvikler chips til AI-applikationer (se The Race to Power AI's Silicon Brains).
I en treårig handlingsplan til udvikling af kunstig intelligens, offentliggjort af Kinas ministerium for industri og informationsteknologi i december 2017, opstillede regeringen et mål om at være i stand til at masseproducere neurale netværksbehandlingschips inden 2020.
Et skema viser forskellige elementer af en chip kaldet Thinker, udviklet ved Tsinghua University i Beijing. LEVERET AF SHOUYI YIN, TSINGHUA UNIVERSITY INSTITUTE OF MICROELECTRONICS
Selvom det er muligt at køre AI-software ved hjælp af eksisterende chips, såsom de kraftige grafikchips eller FPGA'er (en slags blank chip, der kan omkonfigureres med det samme), er disse designs dyre og egner sig ikke til små enheder, der bruger batterier. Derfor udviklede Yins team hos Tsinghua Thinker.
Thinker kan være indlejret i en lang række enheder, såsom smartphones, ure, hjemmerobotter eller udstyr stationeret i fjerntliggende områder. Yins team planlægger at lancere det første produkt udstyret med Thinker i marts.
Lignende projekter er undervejs andre steder i Kina. I slutningen af januar vil et forskerhold ved det kinesiske videnskabsakademis Institute of Computing Technology (ICT) få en lokal halvlederproducent til at producere et lille parti chips til brug i robotter. Chippen, kaldet Dadu, har to kerner - en til at køre neurale netværk og en anden til at kontrollere bevægelse. Den neurale kerne kører algoritmerne for syn, men tillader også bevægelseskornen at planlægge den optimale rute for at nå en destination eller den bedste bevægelse til at gribe et objekt.
Yinhe Han, direktør for instituttets Cyber Computing Lab og leder af robotchipprojektet, forestiller sig en række applikationer, herunder robotter, der leverer kaffe og droner styret med håndbevægelser. Fordelen ved at udvikle et system som dette i Kina, siger han, er den store brugerbase, som gør opdatering af chipdesign baseret på brugeroplevelse hurtigere.
Kina har forsøgt, og mislykkedes, at ryste op i chipindustrien før. I 2001 samlede IKT et team til at udvikle desktop-CPU'er. Det hold blev kernen i en kinesisk chipproducent ved navn Loongson, men virksomhedens produkter blev aldrig så udbredt, som grundlæggerne ville have ønsket.
Kinas integrerede kredsløbsindustri har ekspanderet hurtigt og tegner sig for 58 procent af den verdensomspændende vækst på det integrerede kredsløbsmarked fra 2000 til 2016. Men i 2016 var Kinas andel af verdensomspændende halvlederfabrikationskapacitet stadig kun 14,2 procent ifølge PwC. I en produktionspolitik annonceret af centralregeringen i 2015, kaldet Made in China 2025, var chipdesign og fremstilling et af nøgleområderne, hvor regeringen bad om et gennembrud.
Kinesiske chip-startups befinder sig imidlertid i et miljø, der er meget anderledes end det, der fødte Intel eller Nvidia. Virksomheder har taget til cloud computing i hobetal, hvilket betyder, at der kan være et mindre marked for hyldevare, siger Dongrui Fan, præsident for SmarCo, en Beijing-baseret startup, der designer en AI-chip til datacentre, der behandler videooptagelser .
Men Kinas AI-virksomheder udvikler i stigende grad også deres egen hardware.
I fremtiden kan virksomheder, der kun laver chips, blive færre og færre, siger Fengxiang Ma, direktør for ASIC-design hos Horizon Robotics, en Beijing-baseret startup, der fokuserer på at anvende AI-teknikker i kørsel og kameraer. I december 2017 udgav Horizon to computervision-chips. De kan bruges til at gøre det muligt for køretøjer at genkende fodgængere eller hjælpe indkøbscentre med at finde mønstre i besøgendes trafik. Siden grundlæggelsen i 2015 er virksomheden vokset til mere end 300 ansatte.
Ma siger, at Horizon Robotics ikke er et chipfirma, men det designer chipsene til sine produkter internt for bedre produktydelse og lavere produktionsomkostninger.
For nu har kinesiske chipforskere mange problemer at løse: hvordan man kommercialiserer deres chipdesign, hvordan man skalerer op, og hvordan man navigerer i en verden af computere, der bliver transformeret af AI. Hvad der dog ikke mangler, er ambitioner. Som chipforskere har vi alle drømme, siger Yinhe Han fra IKT. Vi får se, hvor langt vi kan springe.