Ubitium решает проблемы искусственного интеллекта и не только с помощью нового универсального процессора

В то время как предприятия продолжают изучать различные способы оптимизации обработки различных рабочих нагрузок в центрах обработки данных и на периферии, новый стартап Ubitium появился из ниоткуда с интересным, экономичным подходом к вычислениям: универсальной обработкой.

Под руководством ветеранов полупроводниковой промышленности стартап разработал архитектуру микропроцессора, которая объединяет все задачи обработки — будь то для вывода ИИ или задач общего назначения — в один универсальный чип. По словам компании, это может изменить подход предприятий к вычислениям, избавив их от необходимости полагаться на различные типы процессоров и процессорных ядер для различных специализированных рабочих нагрузок. Компания также объявила о финансировании в размере 3,7 млн ​​долларов от нескольких венчурных компаний.

Ubitium заявила, что в настоящее время сосредоточена на разработке универсальных чипов, которые могли бы оптимизировать вычисления для периферийных или встраиваемых устройств, помогая предприятиям сократить расходы на развертывание до 100 раз. Однако она подчеркнула, что архитектура обладает высокой масштабируемостью и может также использоваться для центров обработки данных в будущем.

Он конкурирует с некоторыми известными именами в области периферийных вычислений ИИ, такими как Nvidia с ее линейкой чипов Jetson и Sima.AI с ее семейством Modalix, показывая, как гонка за создание процессоров, ориентированных на ИИ, движется вниз по воронке от крупных центров обработки данных к более дискретным устройствам и рабочим нагрузкам.

Почему чип «все в одном»?

Сегодня, когда дело доходит до питания периферийной или встраиваемой системы, организации полагаются на системы на кристалле (SoC), интегрирующие несколько специализированных процессоров — ЦП для общих задач, ГП для графики и параллельной обработки, НП для ускоренных рабочих нагрузок ИИ, ЦСП для обработки сигналов и ПЛИС для настраиваемых аппаратных функций. Эти интегрированные блоки работают совместно, чтобы гарантировать, что устройство обеспечивает ожидаемую производительность. Хорошим примером является случай смартфонов, которые часто используют НП с другими процессорами для эффективной обработки ИИ на устройстве при сохранении низкого энергопотребления.

Хотя этот подход работает, он достигается за счет повышения сложности аппаратного и программного обеспечения и более высоких производственных затрат, что затрудняет внедрение для предприятий. Вдобавок ко всему, когда в стеке есть разрозненные компоненты, недоиспользование ресурсов может стать серьезной проблемой. По сути, когда устройство не выполняет функцию ИИ, NPU для рабочих нагрузок ИИ будет просто простаивать, занимая площадь кремния (и энергию).

Чтобы устранить этот пробел, Мартин Ворбах, владеющий более чем 200 патентами на полупроводники, лицензированными крупными американскими компаниями по производству микросхем, придумал универсальную архитектуру обработки. Он потратил 15 лет на разработку технологии и в конечном итоге объединился с генеральным директором Хёном Шин Чо и бывшим руководителем Intel Питером Вебером, чтобы коммерциализировать ее.

По сути, как объяснил Шин Чо, архитектура микропроцессора позволяет повторно использовать одни и те же транзисторы микросхемы для различных задач обработки, тем самым позволяя одному процессору динамически адаптироваться к различным рабочим нагрузкам, начиная от общих вычислений, необходимых для простой логики управления, и заканчивая массивной параллельной обработкой потоков данных и выводом ИИ.

«Поскольку мы повторно используем одни и те же транзисторы для различных рабочих нагрузок, заменяя массив микросхем и снижая сложность, мы снижаем общую стоимость системы. В зависимости от базового уровня это соотношение производительности/стоимости от 10x до 100x… Повторное использование транзисторов для различных рабочих нагрузок радикально сокращает общее количество транзисторов в процессоре — еще больше экономя энергию и площадь кремния», — добавил Шин Хо.

Цель — сделать передовые вычисления доступными

Благодаря однородной, независимой от рабочей нагрузки архитектуре микропроцессоров Ubitium надеется, что сможет заменить обычные процессоры — ЦП, НПУ, ГП, ЦСП и ПЛИС — одним универсальным чипом. Консолидация (ведущая к упрощению проектирования системы и снижению затрат) сделает передовые вычисления более доступными, что позволит ускорить циклы разработки для приложений в потребительской электронике, промышленной автоматизации, домашней автоматизации, здравоохранении, автомобилестроении, космосе и обороне.

Архитектура также полностью совместима с RISC-V, архитектурой набора инструкций с открытым исходным кодом для разработки процессоров. Это упрощает ее использование для таких приложений, как Интернет вещей, человеко-машинные интерфейсы и робототехника.

«Снижая барьер для высокопроизводительного развертывания вычислений и возможностей ИИ, наша технология позволяет устройствам IoT обрабатывать данные локально и принимать интеллектуальные решения в режиме реального времени. Это также поможет решить проблемы взаимодействия, позволяя устройствам адаптироваться и беспрепятственно взаимодействовать с различными системами», — пояснил Чо.

На данном этапе компания имеет 18 патентов на технологию с прототипом на основе эмуляции FPGA и переходит к разработке портфеля чипов, различающихся по размеру массива, но разделяющих одну и ту же базовую универсальную архитектуру и программный стек.