IBM продемонструвала прототип аналогової мікросхеми штучного інтелекту на основі елементів пам’яті зі зміною фази (PCM). Унікальність розробки полягає у використанні елементів, що запам’ятовують свій стан не у дискретному вигляді, а як аналоговий проміжок значень (через зміну між аморфним і кристалічним станами).

Дизайн чипа, який створила команда IBM Research, дозволяє на одному чипі кодувати 35 мільйонів комірок пам’яті зі зміною фази. Тобто складність моделі містить до 17 мільйонів параметрів. Основна перевага в обчисленні полягає у тому, що математичні операції виконуються у пам’яті, усуваючи необхідність передавати вагові коефіцієнти між областями пам’яті та обчислювальними областями. Така паралельна робота економить не тільки час, але й енергію. В лабораторних умовах IBM Research чип продемонстрував в 14 разів більшу продуктивність на ват в порівнянні з подібними системами.

Хоча таку конфігурацію ще не можна порівняти з сучасними передовими генеративними моделями штучного інтелекту, поєднання кількох із цих чипів разом дозволило проводити експерименти з реальними випадками використання штучного інтелекту так само ефективно, як цифрові чипи.

У тестовому пакеті MLPerf один чип показав можливість розпізнавати голосові команди у сім разів швидше за кращі моделі у порівняльному тесті. А масштабована система з п’яти чипів (де було використано 140 мільйонів PCM елементів для зберігання 45 мільйонів ваг) була спроможна записувати аудіо розмови людей і транскрибувати з точністю, дуже близькою до налаштувань аналогічних систем на загальному обладнані. На відміну від першої демонстрації, ця не була повністю наскрізною, тобто вимагала допоміжних обчислень поза чипом. Однак, як завіряють дослідники, це було у рамках перевірки концепції, та наступна тестова система буде більш автономною та швидшою.

Ця робота є великим кроком вперед для аналогових систем штучного інтелекту, але ще багато кроків потрібно зробити для потрапляння на прилавок повноцінних пристроїв. Мета команди в найближчому майбутньому — впровадити усі розробки в одній мікросхемі аналогового змішаного сигналу. Розробка чипа IBM AI демонструє важливий крок до впровадження аналогових комп’ютерів. З додаванням аналогового обчислення, цифровий комп’ютер міг би використовувати складну модель ШІ з кращою продуктивністю та ефективністю.