Krachtige AI-chip versterkt de edge

Chimera is een nieuw type chip waarmee AI-berekeningen efficiënter lokaal kunnen worden uitgevoerd. De technologie moet AI-verwerking deels naar buiten datacenters trekken. Het team presenteert de resultaten op de European Solid State conferentie ESSERC in september.

De ontwikkeling komt voort uit het Europese onderzoeksproject Convolve, waarin onderzoeksgroepen van de universiteiten in Delft, Eindhoven, Leuven en Zürich samenwerken aan nieuwe computerarchitecturen voor energiezuinige AI. Chimera combineert meerdere gespecialiseerde AI-versnellers die gezamenlijk complexe berekeningen kunnen uitvoeren. Daarmee wijkt de architectuur af van een aanpak waarbij één algemene processor zoveel mogelijk verschillende taken uitvoert. Door rekentaken toe te wijzen aan hardware die daarvoor specifiek geschikt is, kan een berekening efficiënter worden uitgevoerd. Chimera integreert verschillende Snitch-gebaseerde clusters in één systeem.

TU/e-er Manil Dev Gomony: “We gebruikten een cross-layer ontwerpbenadering. Dat betekent dat het team in plaats van het AI-algoritme, de processorarchitectuur, het geheugensysteem en de schakelingen los van elkaar te ontwikkelen, deze lagen samen heeft geoptimaliseerd. Dit stelde ons in staat om verschillende belangrijke aspecten van de eigenschappen van de chip (zoals nauwkeurigheid, programmeerbaarheid, verwerkingssnelheid, siliciumoppervlak en energieverbruik) vanaf het begin van het ontwerpproces in balans te brengen.”

Van ontwerp naar werkende chip

De Chimera-chip is gebouwd en met echte AI-berekeningen getest. Daarmee bevindt de ontwikkeling zich in de fase van een werkend onderzoeksprototype. De onderzoekers kijken onder meer naar de verhouding tussen rekenprestaties en energieverbruik. Doel is om een deel van de rekenlast naar apparaten dicht bij de gebruiker te brengen. Denk daarbij op termijn aan edge-computingtoepassingen waarin sensoren, machines of andere apparaten zelf AI-algoritmen uitvoeren.

Gomony : “We hebben een betaalbaar, groen, goed ontworpen EU-systeem nodig – en de chiptechnologieën die in Convolve zijn ontwikkeld, bieden precies dat! Ik geloof dat zowel ons ontwerp als onze methodologie zullen bijdragen aan de concurrentiekracht van Europa op het gebied van smart edge computing-processors. En onze industriële partners hebben het voordeel dat zij als eersten onze nieuwe chips kunnen proberen en onze methodologie toepassen op hun expertisegebieden.”