芯片|日本超级计算机是全球第一了,今天又成功发明了新的加速器芯片

芯片|日本超级计算机是全球第一了,今天又成功发明了新的加速器芯片

文章图片

芯片|日本超级计算机是全球第一了,今天又成功发明了新的加速器芯片

日本科学家发明了一种新的加速器芯片 , 名为Hiddenite , 可以在计算隐藏神经网络时达到最先进的精度 , 并且计算负担更低 。 Hiddenite芯片采用了所提出的片上模型构造 , 即权重生成和超级任务扩展的结合 , 大大减少了外部存储器访问 , 从而提高了计算效率 。
深度神经网络DNN是人工智能AI的一种复杂机器学习体系结构 , 需要大量参数来学习预测输出 。 然而 , DNN可以被删减 , 从而减少计算负担和模型大小 。 日本科学家们特别使用了一种隐式神经网络HNN算法 , 该算法对初始化的随机权重使用的是AND逻辑和一个称为超级任务的二进制掩码 。
超级任务由top最高分数定义 , 表示未选择的连接和已选择的连接分别为0和1 , HNN有助于从软件方面降低计算效率 。 这位科学家解释说:“减少外部内存访问是降低功耗的关键 。 目前 , 实现高推理精度需要大型模型 。 但这增加了对负载模型参数的外部内存访问 , 我们开发Hiddenite的主要动机是减少这种外部内存访问 。 我们的研究将在即将召开的2022年国际固态电路大会ISSCC上发表 , 这是一场展示集成电路成就巅峰的国际盛会 。 ”
“Hiddenite”代表隐式神经网络推理张量引擎 , 是第一款HNN神经芯片 , Hiddenite架构提供了三个好处 , 可以减少外部内存访问并实现高能效首先 , 它提供了通过使用随机数生成器重新生成权重的片上权重生成 , 这样就不需要访问外部存储器和存储重量 。 第二个好处是提供了片上超级任务扩展 , 这减少了加速器需要加载的超级任务数量 。 Hiddenite芯片提供的第三个好处是高密度四维并行处理器 , 该处理器在计算过程中最大限度地重复使用数据 , 从而提高效率 。
另一位团队科学家解释说:“此外 , 我们还引入了一种新的隐式神经网络训练方法 , 称为分数蒸馏 , 其中传统的数据蒸馏权重被蒸馏到分数中 , 因为隐式神经网络从不更新权重 。 分数蒸馏的精度与二元模型相当 , 同时为它解释了二元模型的大小 。 ”基于hiddenite架构 , 该团队利用台湾半导体制造公司TSMC的40纳米工艺设计、制造和测量了一个原型芯片 。 该芯片只有3毫米x3毫米 , 可以同时处理4096个MAC(乘法和累加)操作 。 它达到了最先进的计算效率水平 , 每瓦特功率每秒高达34.8万亿或万亿次运算TOPS , 同时将模型传输量减少到二值化网络的一半 。
【芯片|日本超级计算机是全球第一了,今天又成功发明了新的加速器芯片】