El sistema de inteligencia artificial en chip funciona con energía solar

Actualización: 9 de diciembre de 2023

La IA se utiliza en una variedad de aplicaciones útiles, como predecir la vida útil de una máquina a través de sus vibraciones, monitorear la actividad cardíaca de los pacientes e incorporar capacidades de reconocimiento facial en los sistemas de videovigilancia. La desventaja es que los sistemas basados ​​en IA la tecnología generalmente requiere mucha energía y, en la mayoría de los casos, debe estar conectado permanentemente a la nube, lo que plantea problemas relacionados con la protección de datos, la seguridad de TI y el uso de energía.

Es posible que los ingenieros de CSEM hayan encontrado una manera de solucionar esos problemas gracias a un nuevo sistema en chip que han desarrollado. Funciona con una pequeña batería o una pequeña célula solar y ejecuta operaciones de IA en el borde, es decir, localmente en el chip en lugar de en la nube. Es más, su sistema es completamente modular y puede adaptarse a cualquier aplicación donde se requiera procesamiento de señales e imágenes en tiempo real, especialmente cuando se trata de datos confidenciales. Los ingenieros presentarán su dispositivo en el prestigioso VLSI 2021 Circuitos Simposio en Kioto este junio.

El sistema en chip CSEM funciona a través de una arquitectura de procesamiento de señales completamente nueva que minimiza la cantidad de energía necesaria. Consiste en un chip ASIC con un Procesador RISC-V (también desarrollado en CSEM) y dos aceleradores de aprendizaje automático estrechamente acoplados: uno para detección de rostros, por ejemplo, y otro para clasificación. El primero es un motor de árbol de decisión binario (BDT) que puede realizar tareas simples pero no puede realizar operaciones de reconocimiento.

El jefe de investigación de sistema en chip en CSEM dice: “Cuando nuestro sistema se usa en aplicaciones de reconocimiento facial, por ejemplo, el primer acelerador responderá preguntas preliminares como: ¿Hay personas en las imágenes? Y si es así, ¿se ven sus caras? ”. Si nuestro sistema se utiliza en reconocimiento de voz, el primer acelerador determinará si hay ruido y si ese ruido corresponde a voces humanas. Pero no puede distinguir voces o palabras específicas; ahí es donde entra el segundo acelerador ".

El segundo acelerador es un motor de red neuronal convolucional (CNN) que puede realizar estas tareas más complicadas (reconocer rostros individuales y detectar palabras específicas), pero también consume más energía. Este enfoque de procesamiento de datos de dos niveles reduce drásticamente los requisitos de energía del sistema, ya que la mayoría de las veces solo se ejecuta el primer acelerador.

Como parte de su investigación, los ingenieros mejoraron el rendimiento de los propios aceleradores, haciéndolos adaptables a cualquier aplicación donde se necesite procesamiento de imágenes y señales basado en el tiempo. “Nuestro sistema funciona básicamente de la misma manera independientemente de la aplicación”, dice el Investigador. "Solo tenemos que reconfigurar las distintas capas de nuestro motor CNN".

La innovación CSEM abre la puerta a una generación completamente nueva de dispositivos con procesadores que pueden funcionar de forma independiente durante más de un año. También reduce drásticamente los costos de instalación y mantenimiento de dichos dispositivos y permite su uso en lugares donde sería difícil cambiar el agresión con lesiones.