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Auteur | Lin Qingqing

Éditeur | Yuan Silai

L’émergence de ChatGPT fin 2022 indique que l’ère des grands modèles d’IA est arrivée.

La pénétration de grands modèles d'IA dans diverses industries a stimulé la croissance du marché de la puissance de calcul, et la puissance de calcul intelligente de la Chine a maintenu une croissance rapide. Selon IDC, la puissance totale de calcul intelligente de la Chine atteindra 1 117 EFLOPS en 2027, avec un taux de croissance annuel composé moyen de 33,9 %.

En tant que composant principal prenant en charge la puissance de calcul, les puces informatiques IA constituent la pierre angulaire de la puissance de calcul dans l’industrie du cloud computing. Ces dernières années, la construction rapide de centres de données, de centres de calcul intelligents et de centres de calcul intensif dans diverses régions du pays a soutenu la recherche et le développement et les applications multisectorielles de l'industrie AIGC, et a davantage favorisé la production et le déploiement. de puces IA. Selon les calculs du Yiou Think Tank, la taille du marché du secteur principal de l'intelligence artificielle en Chine atteindra 400 milliards de yuans en 2025, dont la taille du marché des puces de base et des technologies associées atteindra environ 174 milliards de yuans.

"Hanxu Technology" avec laquelle Hard Krypton est récemment entré en contact est une société de recherche et développement de puces informatiques basée sur le nouveau paradigme de l'informatique magnétique. Elle est incubée par le Centre de magnétisme appliqué de l'École de physique de l'Université de Pékin. La société a récemment finalisé deux tours de financement : un tour d'amorçage et un tour d'amorçage +. Les investisseurs sont Zero Venture Capital et l'investisseur providentiel Fei Gesheng, et Yuanhe Capital sert de conseiller financier.

Zhu Xinyue, PDG de « Hanxu Technology », a déclaré à Hard Krypton que l'équipe s'appuie sur les décennies d'expérience de l'Université de Pékin en matière de principes magnétiques, de matériaux magnétiques et de dispositifs micro-nano-magnétiques. Elle devrait mener la conception de puces et l'optimisation des joints de processus via le micro-nano. contrôle de la technologie de traitement. Itérer le stockage magnétique et développer la prochaine génération de technologie « informatique magnétique » - « informatique de probabilité magnétique » et « informatique logique magnétique ».

Actuellement, le domaine de l’IA ne manque pas de puissance de calcul, mais il lui manque une puissance de calcul disponible et facile à utiliser. Zhu Xinyue estime qu'« à l'heure actuelle, toutes les régions du pays inaugurent une nouvelle vague de construction de centres informatiques intelligents. Avec le contrôle des exportations et les restrictions sur la liste des entités aux États-Unis, le développement de nouvelles puces de puissance de calcul nationales indépendantes et contrôlables est la clé. pour résoudre le goulot d'étranglement de la puissance de calcul de l'IA au niveau national. L'inadéquation actuelle entre les exigences de puissance de calcul à large bande passante du raisonnement sur grands modèles d'IA et les puces traditionnelles devient de plus en plus grave, ce qui nécessite l'émergence de nouveaux dispositifs informatiques et de nouveaux paradigmes informatiques. .

En réponse à la demande du marché, « Hanxu Technology » a proposé une nouvelle solution et lancé la puce de calcul probabiliste SpinPU-M01, une nouvelle puce informatique IA basée sur le spin, qui fournit une puissance de calcul qui peut être rapidement déployée sur une accélération informatique spécialisée. dans la recherche et le développement de médicaments, le calcul scientifique, la logistique aéronautique et d'autres domaines ; en outre, la série de puces de calcul à logique magnétique SpinPU-E est développée, en utilisant une solution à bande passante élevée sur puce MRAM à moindre coût pour fournir des puces de puissance de calcul d'inférence pour grands modèles de périphérie et de cloud.

Puce de calcul de probabilité SpinPU-M01

En termes de système de matériaux de puce, la « technologie Hanxu » n'utilise pas les puces traditionnelles à base de silicium, mais des puces magnétiques compatibles CMOS. Bien que la technologie des procédés du premier soit relativement mature, les procédés avancés sont bloqués au niveau national et difficiles à obtenir. En raison des caractéristiques supérieures des dispositifs magnétiques, ces derniers peuvent réaliser un stockage sur puce à grande échelle et fournir la bande passante ultra-élevée requise pour le raisonnement de l'IA ; deuxièmement, la puce magnétique est plus intégrée et peut réaliser des unités de stockage à plus grande échelle au sein d'un zone limitée.

Comparés à l'informatique quantique, les ordinateurs probabilistes ne nécessitent pas de conditions difficiles telles que des températures ultra-basses proches du zéro absolu (-273,15°C). Ils peuvent fonctionner à température ambiante et sont supérieurs à l'informatique quantique adiabatique en termes de coût et de plus grande échelle. calculs, ils sont donc plus proches de la praticité.

Par rapport à la puissance de calcul traditionnelle, pour résoudre des problèmes d'optimisation combinatoire, différentes échelles de problèmes signifient une complexité de calcul différente. Lorsqu'elles sont déployées sur des ordinateurs quantiques adiabatiques et des ordinateurs probabilistes, l'échelle de temps de solution sera la même. Les puces informatiques magnétiques peuvent atteindre les mêmes performances sous le nœud de processus 28 nm avec des avantages en matière de dispositif et de vitesse d'accès à la mémoire, avec des coûts inférieurs, et les processus nationaux peuvent réaliser une intégration à grande échelle.

Zhu Xinyue a déclaré à Hard Krypton que le dernier produit SpinPU-M01 a vérifié les avantages évidents de l'informatique probabiliste pour accélérer les produits pharmaceutiques d'IA dans les tests d'utilisabilité, les tests de stabilité et les tests d'ensembles de données faisant autorité dans le test d'environnement de qualité industrielle de l'amarrage des protéines. Par rapport à la puce Intel i9-14900k, le processeur de la série principale le plus performant sorti au troisième trimestre 2023, les performances sont au moins 85,81 fois supérieures.

En termes d'avantages fondamentaux, Zhu Xinyue estime que « en termes de développement de machines de recuit avec un plus grand nombre de bits, la « solution de spin » a des coûts inférieurs, ne nécessite pas de températures ultra-basses et a une intégration plus élevée que la « solution supraconductrice ». " et la "solution photonique". Elle peut rapidement étendre les machines de recuit avec un nombre de bits plus grand, et par rapport aux solutions d'équipement quantique à grande échelle, nos puces et nos cartes accélératrices utiliseront des interfaces PCIe universelles, ce qui facilitera l'extension de la puissance de cloud computing de centres de calcul intelligents et scénarios finaux.

Hard Krypton a appris qu'en termes de progrès du produit, « Hanxu Technology » a publié une puce SpinPU-M01 de 1024 bits de probabilité entièrement connectée et une carte accélératrice.

Schéma conceptuel de la puce informatique logique SpinPU-E01

Il est prévu qu'en 2025, la série SpinPU-E de puces informatiques à logique magnétique soit lancée, conçue sur mesure pour l'architecture Transformer, avec les avantages d'une faible consommation d'énergie, d'une bande passante élevée et d'une vitesse rapide. Elle devrait s'adapter au grand public. Modèles d'IA avec une consommation d'énergie limitée et finalisation du déploiement final.

Il est rapporté que la densité de bande passante de stockage et l'efficacité énergétique d'inférence des puces de la série SpinPU-E compareront directement NVIDIA H100 (TSMC 4 nm), et la densité de puissance de calcul maximale est proche de NVIDIA Orin (TSMC 7 nm).