AI được sử dụng trong một loạt ứng dụng hữu ích, chẳng hạn như dự đoán tuổi thọ của máy thông qua các rung động, theo dõi hoạt động tim của bệnh nhân và kết hợp khả năng nhận dạng khuôn mặt vào hệ thống giám sát video. Nhược điểm là dựa trên AI công nghệ thường đòi hỏi nhiều năng lượng và trong hầu hết các trường hợp, phải kết nối vĩnh viễn với đám mây, đặt ra các vấn đề liên quan đến bảo vệ dữ liệu, bảo mật CNTT và sử dụng năng lượng.
Các kỹ sư CSEM có thể đã tìm ra cách giải quyết những vấn đề đó nhờ vào hệ thống trên chip mới mà họ đã phát triển. Nó chạy bằng một cục pin nhỏ hoặc một pin mặt trời nhỏ và thực hiện các hoạt động AI ở biên – tức là cục bộ trên chip chứ không phải trên đám mây. Hơn nữa, hệ thống của họ hoàn toàn theo mô-đun và có thể được điều chỉnh cho phù hợp với bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu xử lý tín hiệu và hình ảnh theo thời gian thực, đặc biệt khi có liên quan đến dữ liệu nhạy cảm. Các kỹ sư sẽ trình diễn thiết bị của mình tại VLSI 2021 danh giá mạch Hội nghị chuyên đề ở Kyoto vào tháng XNUMX này.
Trưởng bộ phận nghiên cứu hệ thống trên chip tại CSEM cho biết, “Ví dụ: khi hệ thống của chúng tôi được sử dụng trong các ứng dụng nhận dạng khuôn mặt, bộ gia tốc đầu tiên sẽ trả lời các câu hỏi sơ bộ như: Có người trong ảnh không? Và nếu vậy, khuôn mặt của họ có được nhìn thấy không? ”. Nếu hệ thống của chúng tôi được sử dụng để nhận dạng giọng nói, bộ gia tốc đầu tiên sẽ xác định xem có tiếng ồn hay không và tiếng ồn đó có tương ứng với giọng nói của con người hay không. Nhưng nó không thể phát ra giọng nói hoặc từ ngữ cụ thể — đó là nơi mà máy gia tốc thứ hai hoạt động ”.
Máy gia tốc thứ hai là một công cụ mạng nơ-ron phức hợp (CNN) có thể thực hiện các nhiệm vụ phức tạp hơn này — nhận dạng các khuôn mặt riêng lẻ và phát hiện các từ cụ thể — nhưng nó cũng tiêu tốn nhiều năng lượng hơn. Cách tiếp cận xử lý dữ liệu hai tầng này làm giảm đáng kể yêu cầu năng lượng của hệ thống, vì hầu hết thời gian chỉ có bộ tăng tốc đầu tiên đang chạy.
Là một phần trong nghiên cứu của họ, các kỹ sư đã tự nâng cao hiệu suất của các máy gia tốc, giúp chúng có thể thích ứng với bất kỳ ứng dụng nào cần xử lý tín hiệu và hình ảnh dựa trên thời gian. Nhà nghiên cứu cho biết: “Hệ thống của chúng tôi hoạt động theo cách cơ bản giống nhau bất kể ứng dụng nào. "Chúng tôi chỉ phải cấu hình lại các lớp khác nhau của công cụ CNN của chúng tôi."
Cải tiến CSEM mở ra cánh cửa cho một thế hệ thiết bị hoàn toàn mới với bộ xử lý có thể chạy độc lập trong hơn một năm. Nó cũng làm giảm mạnh chi phí lắp đặt và bảo trì cho các thiết bị như vậy và cho phép chúng được sử dụng ở những nơi khó thay đổi ắc quy.