Des ingénieurs collaborent avec ChatGPT4 pour concevoir des puces inspirées du cerveau
Les ingénieurs électriciens et informaticiens de Johns Hopkins sont pionniers dans une nouvelle approche pour créer des puces de réseau neuronal : des accélérateurs neuromorphiques qui pourraient alimenter une intelligence machine économe en énergie et en temps réel pour les systèmes incarnés de nouvelle génération comme les véhicules autonomes et les robots.
Michael Tomlinson, étudiant diplômé en génie électrique et informatique, et Joe Li, tous deux membres du laboratoire Andreou, ont utilisé des invites en langage naturel et ChatGPT4 pour produire des instructions détaillées permettant de créer une puce de réseau neuronal à pointes : une puce qui fonctionne un peu comme le cerveau humain.
Grâce à des instructions étape par étape pour ChatGPT4, en commençant par imiter un seul neurone biologique, puis en en reliant davantage pour former un réseau, ils ont généré une conception de puce complète qui pourrait être fabriquée.
« Il s'agit de la première puce IA conçue par une machine utilisant le traitement du langage naturel. C'est comme si nous disions à l'ordinateur 'Créez une puce de réseau neuronal IA' et que l'ordinateur crache un fichier utilisé pour fabriquer la puce », a déclaré Andreas. Andreou, professeur de génie électrique et informatique, co-fondateur du Center for Language and Speech Processing et membre du Kavli Neuroscience Discovery Institute et du nouveau Data Science and AI Institute de Johns Hopkins.
Les travaux ont été lancés lors de l’atelier 2023 d’ingénierie cognitive neuromorphique qui s’est tenu l’été dernier. Il est publié sur le site de prépublication arXiv.
L'architecture réseau finale de la puce est un petit cerveau en silicium doté de deux couches de neurones interconnectés. L'utilisateur peut ajuster la force de ces connexions à l'aide d'un système de pondération adressable sur 8 bits, permettant à la puce de configurer des poids appris qui déterminent la fonctionnalité et le comportement de la puce.
La reconfiguration et la programmabilité s'effectuent à l'aide d'une interface conviviale appelée sous-système Standard Peripheral Interface (SPI), qui ressemble à une télécommande. Ce sous-système SPI a également été conçu par ChatGPT à l'aide d'invites en langage naturel.
Tomlinson a expliqué qu'ils avaient conçu une simple puce de réseau neuronal sans codage complexe comme preuve de concept. Avant d'envoyer la puce en fabrication, l'équipe a effectué une validation au moyen de simulations logicielles approfondies pour s'assurer que la conception finale fonctionnerait comme prévu et pour lui permettre de répéter la conception et de résoudre tout problème.
La conception finale a été soumise électroniquement à la « fonderie » Skywater, un service de fabrication de puces où elle est actuellement « imprimée » en utilisant un processus de fabrication CMOS de 130 nanomètres relativement peu coûteux.
« Bien qu'il ne s'agisse que d'un petit pas vers des systèmes d'IA matériels pratiques et synthétisés automatiquement à grande échelle, cela démontre que l'IA peut être utilisée pour créer des systèmes matériels d'IA avancés qui, à leur tour, contribueraient à accélérer le développement et le déploiement de technologies d'IA », a déclaré Tomlinson.
« Au cours des 20 dernières années, l'industrie des semi-conducteurs a fait de grands progrès en réduisant la taille des structures physiques des puces informatiques, permettant des conceptions plus complexes dans la même zone de silicium.
« Ces dernières puces informatiques avancées, à leur tour, prennent en charge des algorithmes de conception assistée par ordinateur plus sophistiqués et la création de matériel informatique plus avancé, ce qui entraîne une croissance exponentielle de la puissance de calcul qui alimente la révolution actuelle de l'IA. »
