China quiere fabricar los chips que agregarán inteligencia artificial a cualquier dispositivo

Proporcionado por Shouyi Yin, Instituto de Microelectrónica de la Universidad de Tsinghua

En una oficina de la Universidad de Tsinghua en Beijing, un chip de computadora procesa datos de una cámara cercana, buscando rostros almacenados en una base de datos. Segundos después, el mismo chip, llamado Thinker, está manejando comandos de voz en chino. Thinker está diseñado para admitir redes neuronales. Pero lo que es especial es la poca energía que usa: solo ocho baterías AA son suficientes para alimentarlo durante un año.

Thinker puede adaptar dinámicamente sus requisitos informáticos y de memoria para satisfacer las necesidades del software que se está ejecutando. Esto es importante ya que muchas aplicaciones de IA del mundo real (reconocer objetos en imágenes o comprender el habla humana) requieren una combinación de diferentes tipos de redes neuronales con diferentes cantidades de capas.

En diciembre de 2017, se publicó un artículo que describe el diseño de Thinker en el Revista IEEE de circuitos de estado sólido , una de las principales revistas de diseño de hardware informático. Para la comunidad de investigación china, fue un logro supremo.

El chip es solo un ejemplo de una importante tendencia que está arrasando en el sector tecnológico de China. La industria de semiconductores del país ve una oportunidad única para establecerse en medio de la ola actual de entusiasmo por el hardware optimizado para IA. Los chips de computadora son clave para el éxito de la IA, por lo que China necesita desarrollar su propia industria de hardware para convertirse en una fuerza real en la tecnología (ver China's AI Awakening).

Historia relacionada

Historia relacionada Occidente no debería temer la revolución de inteligencia artificial de China. Debería copiarlo.

En comparación con la forma en que China respondió a las revoluciones anteriores en tecnología de la información, la velocidad a la que China está siguiendo la tendencia actual [IA] es la más rápida, dice Shouyi Yin, vicedirector del Instituto de Microelectrónica de la Universidad de Tsinghua y autor principal del artículo Thinker, refiriéndose al esfuerzo por diseñar procesadores de redes neuronales en China.

Incluso cuando China se ha convertido en un centro de fabricación de paneles solares y teléfonos inteligentes, la industria de semiconductores del país va muy por detrás de la de EE. UU. la Asociación de la Industria de Semiconductores de China. Las principales empresas tecnológicas de EE. UU., incluidas Google e Intel, así como algunas nuevas empresas, están desarrollando chips para aplicaciones de IA (consulte The Race to Power AI's Silicon Brains).

En un plan de acción de tres años para desarrollar IA, publicado por el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información de China en diciembre de 2017, el gobierno estableció el objetivo de poder producir en masa chips de procesamiento de redes neuronales para 2020.

Un esquema muestra diferentes elementos de un chip llamado Thinker, desarrollado en la Universidad de Tsinghua en Beijing. PROPORCIONADO POR SHOUYI YIN, INSTITUTO DE MICROELECTRÓNICA DE LA UNIVERSIDAD DE TSINGHUA

Si bien es posible ejecutar software de IA utilizando chips existentes, como los potentes chips gráficos o FPGA (una especie de chip en blanco que se puede reconfigurar sobre la marcha), esos diseños son costosos y no se prestan a dispositivos pequeños que usan baterías. Es por eso que el equipo de Yin en Tsinghua desarrolló Thinker.

Thinker podría integrarse en una amplia gama de dispositivos, como teléfonos inteligentes, relojes, robots domésticos o equipos estacionados en áreas remotas. El equipo de Yin planea lanzar el primer producto equipado con Thinker este marzo.

Proyectos similares están en marcha en otras partes de China. A finales de enero, un equipo de investigación del Instituto de Tecnología Informática (ICT) de la Academia de Ciencias de China hará que un fabricante local de semiconductores produzca un pequeño lote de chips para usar en robots. El chip, llamado Dadu, tiene dos núcleos: uno para ejecutar redes neuronales y otro para controlar el movimiento. El núcleo neuronal ejecuta los algoritmos de visión, pero también permite que el núcleo de movimiento planifique la ruta óptima para llegar a un destino o el mejor movimiento para agarrar un objeto.

Yinhe Han, director del Laboratorio de Computación Cibernética del instituto y jefe del proyecto de chip robótico, prevé una gran cantidad de aplicaciones, incluidos robots que entregan café y drones controlados con gestos manuales. La ventaja de desarrollar un sistema como este en China, dice, es la gran base de usuarios, lo que hace que la actualización del diseño del chip en función de la experiencia del usuario sea más rápida.

China ha intentado, y ha fallado, sacudir la industria de los chips antes. En 2001, ICT reunió un equipo para desarrollar CPU de escritorio. Ese equipo se convirtió en el núcleo de un fabricante de chips chino llamado Loongson, pero los productos de la compañía nunca se usaron tanto como les hubiera gustado a los fundadores.

La industria de circuitos integrados de China se ha expandido rápidamente, representando el 58 % del crecimiento mundial en el mercado de circuitos integrados entre 2000 y 2016. Sin embargo, en 2016, la participación de China en la capacidad mundial de fabricación de semiconductores todavía era solo del 14,2 %, según PwC. En una política de fabricación anunciada por el gobierno central en 2015, llamada Made in China 2025, el diseño y la fabricación de chips fue una de las áreas clave en las que el gobierno pidió un gran avance.

Sin embargo, las nuevas empresas chinas de chips se encuentran en un entorno muy diferente al que dio origen a Intel o Nvidia. Las empresas han optado por la computación en la nube en masa, lo que significa que puede haber menos mercado para el hardware estándar, dice Dongrui Fan, presidente de SmarCo, una empresa emergente con sede en Beijing que diseña un chip de IA para centros de datos que procesan secuencias de video. .

Pero las empresas de inteligencia artificial de China también están desarrollando cada vez más su propio hardware.

En el futuro, las empresas que solo fabrican chips pueden ser cada vez menos, dice Fengxiang Ma, director de diseño de ASIC en Horizon Robotics, una empresa emergente con sede en Beijing que se enfoca en aplicar técnicas de inteligencia artificial en la conducción y las cámaras. En diciembre de 2017, Horizon lanzó dos chips de visión por computadora. Se pueden usar para permitir que los vehículos reconozcan a los peatones o ayudar a los centros comerciales a encontrar patrones en el tráfico de visitantes. Desde su fundación en 2015, la empresa ha crecido a más de 300 empleados.

Ma dice que Horizon Robotics no es una empresa de chips, pero diseña los chips para sus productos internamente para un mejor rendimiento del producto y un menor costo de producción.

Por ahora, los investigadores de chips chinos tienen muchos problemas que resolver: cómo comercializar sus diseños de chips, cómo escalar y cómo navegar en un mundo de computación transformado por IA. Eso sí, lo que no le falta es ambición. Como investigadores de chips, todos tenemos sueños, dice Yinhe Han de ICT. Veremos hasta dónde podemos saltar.

esconder