5 teknologi perkakasan AI yang paling menjanjikan

Kecerdasan buatan (AI) telah mencapai kemajuan yang ketara sejak lewat 2022. Aplikasi perisian berasaskan AI yang semakin canggih merevolusikan pelbagai sektor dengan menyediakan penyelesaian yang inovatif. cipta. Daripada chatbot perkhidmatan pelanggan yang lancar kepada penjana imej yang menakjubkan, AI meningkatkan pengalaman harian kami. Walau bagaimanapun, di sebalik tabir, perkakasan AI memainkan peranan penting dalam memacu sistem pintar ini.

Apakah perkakasan AI?

Perkakasan AI merujuk kepada perkakasan komputer khusus yang direka untuk melaksanakan tugas berkaitan AI dengan cekap. Ini termasuk cip khusus dan litar bersepadu yang memberikan pemprosesan yang lebih pantas dan penjimatan tenaga. Selain itu, mereka menyediakan infrastruktur yang diperlukan untuk melaksanakan algoritma dan model AI dengan berkesan.

Peranan perkakasan AI dalam Pembelajaran Mesin adalah sangat penting kerana ia menyokong pelaksanaan program yang kompleks untuk model Pembelajaran Dalam. Tambahan pula, berbanding perkakasan komputer konvensional seperti unit pemprosesan pusat (CPU) , perkakasan AI boleh mempercepatkan banyak proses, dengan ketara mengurangkan masa dan kos yang diperlukan untuk latihan dan melaksanakan algoritma. matematik.

Tambahan pula, dengan peningkatan populariti model AI dan Pembelajaran Mesin, keperluan untuk penyelesaian dipercepatkan semakin meningkat. Akibatnya, syarikat seperti Nvidia, pengeluar GPU terkemuka dunia, telah menyaksikan pertumbuhan yang ketara. Pada Jun 2023, The Washington Post melaporkan bahawa nilai pasaran Nvidia telah melepasi $1 trilion, melebihi nilai Tesla dan Meta. Kejayaan Nvidia menyerlahkan kepentingan perkakasan AI dalam landskap teknologi hari ini.

1. Cip Pengkomputeran Tepi

Jika anda biasa dengan Edge Computing , maka anda mungkin mempunyai sedikit pemahaman tentang cip Edge Computing. Pemproses khusus ini direka khusus untuk menjalankan model AI di pinggir rangkaian. Dengan cip Pengkomputeran Edge, pengguna boleh memproses data dan melakukan analisis kritikal secara langsung di sumber data, menghapuskan keperluan untuk menghantar data ke sistem berpusat.

Aplikasi untuk cip Edge Computing adalah pelbagai dan pelbagai, termasuk utiliti dalam kereta pandu sendiri, sistem pengecaman muka, kamera pintar, dron, peranti perubatan mudah alih dan situasi lain. situasi membuat keputusan masa nyata yang lain.

Kelebihan cip Edge Computing adalah besar. Pertama, mereka mengurangkan kependaman dengan ketara dengan memproses data dekat dengan sumber, meningkatkan prestasi keseluruhan ekosistem AI. Selain itu, Edge Computing meningkatkan keselamatan dengan meminimumkan jumlah data yang perlu dihantar ke awan.

Berikut ialah beberapa pengeluar perkakasan AI terkemuka dalam bidang cip Pengkomputeran Edge:

• Jetson Xavier NX
• AMD EPYC™ Embedded 3000 Series
• Jetson Nano
• ARM Cortex-M55
• ARM Ethos-U55

2. Perkakasan kuantum

Sesetengah orang mungkin tertanya-tanya: "Apakah pengkomputeran kuantum dan adakah ia benar?". Pengkomputeran kuantum benar-benar sistem pengkomputeran termaju dan berfungsi berdasarkan prinsip mekanik kuantum. Walaupun komputer klasik menggunakan bit, pengkomputeran kuantum menggunakan bit kuantum (qubit) untuk melakukan pengiraan. Qubit ini membolehkan sistem pengkomputeran kuantum memproses set data yang besar dengan lebih cekap, menjadikannya sangat sesuai dengan model AI, Pembelajaran Mesin dan Pembelajaran Dalam.

Aplikasi perkakasan kuantum mempunyai potensi untuk merevolusikan algoritma AI. Contohnya, dalam proses mencari sebatian baharu untuk rawatan, perkakasan kuantum boleh mensimulasikan tingkah laku molekul, membantu penyelidik mengenal pasti ubat baharu dengan tepat. Begitu juga, dalam sains bahan, ia boleh menyumbang kepada ramalan perubahan iklim. Sektor kewangan boleh mendapat manfaat daripada perkakasan kuantum dengan membangunkan alat ramalan harga.

Berikut ialah faedah penting pengkomputeran kuantum untuk AI:

• Kelajuan : Komputer kuantum jauh lebih pantas daripada komputer tradisional, mampu menyelesaikan masalah kompleks yang mengambil masa berbilion tahun dalam beberapa saat.
• Ketepatan : Pengkomputeran kuantum membolehkan model AI dilatih dengan jumlah data yang besar dalam masa yang singkat, yang membawa kepada ketepatan yang lebih tinggi dalam ramalan dan analisis.
• Inovasi : Perkakasan pengkomputeran kuantum membuka kemungkinan perkembangan dan penemuan baharu dalam pasaran, melepaskan kuasa pengkomputeran yang sebelum ini tidak dapat dicapai.

3. Litar Bersepadu Khusus Aplikasi (ASIC)

Litar Bersepadu Khusus Aplikasi (ASIC) direka untuk tugas yang disasarkan seperti pemprosesan imej dan pengecaman pertuturan (walaupun anda mungkin pernah mendengar tentang ASIC melalui perlombongan mata wang kripto). Tujuan mereka adalah untuk mempercepatkan proses AI untuk memenuhi keperluan perniagaan tertentu, menyediakan infrastruktur yang cekap yang meningkatkan kelajuan keseluruhan dalam ekosistem.

ASIC adalah kos efektif berbanding dengan unit pemprosesan pusat tradisional (CPU) atau unit pemprosesan grafik (GPU). Ini disebabkan oleh kecekapan tenaga dan prestasi tugas yang unggul, mengatasi CPU dan GPU. Oleh itu, ASIC memudahkan algoritma AI merentas aplikasi yang berbeza.

Litar bersepadu ini boleh memproses sejumlah besar data, menjadikannya alat yang berguna untuk melatih model kecerdasan buatan. Aplikasi mereka merangkumi banyak bidang yang berbeza, termasuk pemprosesan bahasa semula jadi bagi data teks dan pertuturan. Tambahan pula, mereka memudahkan pelaksanaan mekanisme Pembelajaran Mesin yang kompleks.

4. Perkakasan yang menyerupai otak manusia

Perkakasan simulasi otak mewakili kemajuan ketara dalam teknologi perkakasan komputer, yang bertujuan untuk meniru cara kerja otak manusia. Perkakasan inovatif ini mensimulasikan sistem saraf manusia dan menggunakan infrastruktur rangkaian saraf, berfungsi dalam pendekatan bawah ke atas. Rangkaian terdiri daripada pemproses yang saling berkaitan, dipanggil neuron.

Berbeza dengan perkakasan komputer tradisional yang memproses data secara berurutan, perkakasan simulasi otak manusia cemerlang dalam pemprosesan selari. Keupayaan pemprosesan selari ini membolehkan rangkaian melaksanakan pelbagai tugas secara serentak, meningkatkan kelajuan dan kecekapan tenaga.

Tambahan pula, perkakasan yang menyerupai otak manusia menawarkan beberapa kelebihan lain yang menarik. Ia boleh dilatih dengan set data yang luas, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi, termasuk pengesanan imej, pengecaman pertuturan dan pemprosesan bahasa semula jadi. Selain itu, ketepatan perkakasan simulasi otak manusia adalah luar biasa, kerana ia belajar dengan cepat daripada sejumlah besar data.

Berikut adalah beberapa aplikasi pengkomputeran simulasi otak yang paling ketara:

• Kenderaan pandu sendiri boleh memanfaatkan perkakasan jenis ini untuk meningkatkan keupayaan mereka untuk melihat dan mentafsir persekitaran mereka.
• Dalam diagnosis perubatan, perkakasan simulasi otak manusia boleh menyumbang kepada ciri pengesanan imej, menyokong pengenalpastian penyakit.
• Pelbagai peranti IoT (Internet of Things) boleh menggunakan perkakasan IoT (Internet of Things) untuk mengumpul dan menganalisis data, membolehkan pemprosesan data dan membuat keputusan yang berkesan.

5. Tatasusunan Gerbang Boleh Program Medan (FPGA)

Field Programmable Gate Array (FPGA) ialah litar bersepadu termaju yang memberikan faedah berharga untuk pelaksanaan perisian AI. Cip khusus ini boleh disesuaikan dan diprogramkan untuk memenuhi keperluan khusus ekosistem AI, memberikan mereka nama "field-programmable".

FPGA terdiri daripada blok logik boleh dikonfigurasikan (CLB) yang saling bersambung dan boleh diprogramkan. Fleksibiliti yang wujud ini membolehkan pelbagai aplikasi dalam bidang AI. Selain itu, cip ini boleh diprogramkan untuk mengendalikan operasi pada pelbagai tahap kerumitan, menyesuaikan diri dengan keperluan khusus sistem.

Beroperasi seperti cip memori baca sahaja tetapi dengan kapasiti get yang lebih tinggi, FPGA menawarkan kelebihan kebolehprograman semula. Ini bermakna ia boleh diprogramkan beberapa kali, membenarkan pelarasan dan skalabiliti apabila keperluan berkembang. Tambahan pula, FPGA lebih cekap daripada perkakasan komputer tradisional, menyediakan seni bina yang berkuasa dan kos efektif untuk aplikasi AI.

Selain kelebihan prestasi dan penyesuaian, FPGA juga menyediakan langkah keselamatan lanjutan. Seni bina lengkap mereka memastikan perlindungan yang kukuh, menjadikannya boleh dipercayai untuk penggunaan AI yang selamat.

Apakah masa depan perkakasan AI?

Perkakasan AI berada di puncak kemajuan transformatif. Aplikasi AI yang semakin berkembang memerlukan sistem khusus untuk memenuhi keperluan pengiraan. Inovasi dalam pemproses, pemecut dan cip meniru otak mengutamakan kecekapan, kelajuan, kecekapan tenaga dan pengkomputeran selari. Mengintegrasikan perkakasan AI ke dalam pengkomputeran tepi dan peranti IoT membolehkan pemprosesan pada peranti, mengurangkan kependaman dan privasi yang dipertingkatkan. Penumpuan dengan pengkomputeran kuantum dan teknik simulasi otak manusia membuka potensi kuasa eksponen dan keupayaan pembelajaran seperti manusia.

Masa depan perkakasan AI menjanjikan sistem pengkomputeran yang berkuasa, cekap dan khusus yang akan merevolusikan industri dan membentuk semula interaksi kita dengan teknologi pintar.