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Nonostante tutte le cose interessanti che l’intelligenza artificiale (AI) può fare oggi, la stragrande maggioranza di essa è bloccata da un data center a causa dell’estrema complessità e dell’alto costo dei chip compatibili con l’intelligenza artificiale. Ma se queste funzionalità potessero essere eseguite al di fuori di un data center, potrebbero consentire un numero illimitato di nuovi prodotti e funzionalità, proprio come quando i computer mainframe centralizzati furono resi disponibili alle masse sotto forma di PC, laptop e, infine, smartphone.
Ad esempio, il mercato degli elettrodomestici è ideale per l’intelligenza artificiale. Per rimanere competitivi, i produttori di elettrodomestici devono innovare e, con l’intelligenza artificiale, ciò significa trovare nuovi modi per aggiungere interessanti funzionalità di intelligenza artificiale come il controllo vocale e gli avvisi per televisori, unità HVAC, frigoriferi, stufe o lavatrici e asciugatrici, il tutto rispettando gli standard di efficienza energetica. come Energy Star ed Ecodesign e a prezzi accessibili ai consumatori.
Se l’intelligenza artificiale fosse più efficiente, più semplice e meno costosa da implementare, aggiungerebbe un livello successivo di comodità e funzionalità direttamente sui nostri apparecchi e dispositivi. I residenti potevano cambiare canale televisivo, accendere e spegnere le luci o riscaldare la stanza senza cercare i telecomandi, spesso smarriti.
Non sei sicuro di quale sia l’impostazione migliore da utilizzare sulla lavatrice/asciugatrice? Lascia che l’IA lo capisca. Non sai cosa preparare con gli ingredienti in frigo? Ancora una volta lasciamo che sia l’IA a capirlo. L’intelligenza artificiale può anche migliorare la sicurezza all’interno della casa, avvisando i residenti che il loro toast sta bruciando, la pentola sta traboccando o addirittura che il cavolo sta per andare a male, in modo che intervengano prima che qualcuno si ammali.
Di Shingo Kojima, Ingegnere capo senior dell’elaborazione integrata, Renesas Electronics 26.03.2024
Di Dylan Liu, Geehy Semiconductor 21.03.2024
Di Lancelot Hu il 18.03.2024
Sfortunatamente, l’aggiunta di queste funzionalità di intelligenza artificiale sul dispositivo alla maggior parte dei prodotti del mercato di massa comporta costi per il produttore che vengono trasferiti al consumatore. Aggiungere altri 5 dollari di costo per costruire il prodotto comporterebbe probabilmente ulteriori 25 dollari per il consumatore, escludendo molti prodotti dal mercato.
Rendere efficiente l’intelligenza artificiale
Con la crescente domanda da parte dei consumatori di maggiore comodità e funzionalità intelligenti per gli elettrodomestici, i produttori lo riconoscono la necessità di chip IA più convenienti e più facili da implementare. Un nuovo processore di inferenza AI integrato nel dispositivo combinato con un microcontrollore (MCU) ad alte prestazioni ed efficiente dal punto di vista energetico destinato agli elettrodomestici è una di queste soluzioni. Il processore di inferenza consente il controllo vocale e altre funzioni di intelligenza artificiale in apparecchi e dispositivi sensibili all’energia e ai costi, sfruttando la matematica sparsa per eliminare il lavoro non necessario nell’intelligenza artificiale e migliorare significativamente l’efficienza.
L’elaborazione sparsa significa incentivare e sfruttare la scarsità, ovvero gli zeri in un algoritmo di intelligenza artificiale. Elimina le connessioni non necessarie e rafforza solo le connessioni che contano. Inoltre, genera attivazioni solo quando sta accadendo qualcosa di interessante. Non memorizzare gli zeri. Non tirarli fuori dalla memoria. Non operarli. Risparmia silicio, denaro ed energia. Ciò rende l’intelligenza artificiale efficiente. Questo è ciò che stiamo facendo con i nostri algoritmi e ciò che aiutiamo a fare i nostri clienti con i loro. Ciò che manca è l’hardware per sfruttare questa scarsità.
Esiste un problema dell’uovo e della gallina tra il mondo del puro hardware e il mondo del puro software. Pochi sviluppatori di algoritmi utilizzano la sparsità perché, fino ad ora, non esisteva l’hardware per sfruttarla al meglio. E se sei uno sviluppatore hardware puro, non ha senso creare hardware per carichi di lavoro che non esistono. Realizziamo l’uovo e la gallina allo stesso tempo offrendo ai clienti algoritmi sparsi e fornendo hardware che sfrutta al meglio la scarsità.
In breve, il processore comprime i carichi di lavoro AI per applicazioni in tempo reale sui dispositivi periferici in modo che si adattino a un piccolo pezzo di silicio, risparmiando spazio, tempo ed energia e con margini che crescono man mano che i modelli AI crescono. E stanno decisamente crescendo.
Per fornire questa efficienza AI in tempo reale e a bassissimo consumo a un costo ragionevole, questo processore di inferenza AI deve funzionare con microcontrollori (MCU) ad alte prestazioni ed efficienti dal punto di vista energetico. L’anno scorso, Femtosense ha collaborato con ABOV Semiconductor, un fornitore di controlli motore, sensori, telecomandi MCU per elettrodomestici e applicazioni industriali. Se combinato con l’MCU a basso consumo di ABOV, il processore di inferenza AI ora offre produttori di elettrodomestici la funzione “sempre attivo” e una tecnologia all’avanguardia senza compromettere l’efficienza energetica. Consente a questi produttori di identificare l’interfaccia vocale o le funzionalità di supporto AI specifiche per il tipo di applicazione.
Man mano che i produttori di dispositivi ed elettrodomestici aggiungono interessanti funzionalità di intelligenza artificiale, ora possono farlo a un prezzo accessibile ai consumatori, rispettando al contempo i loro standard di efficienza. La risoluzione di questo problema su larga scala rappresenta un grande mercato per questa tecnologia di intelligenza artificiale con elaborazione sparsa poiché porta l’intelligenza artificiale dal data center al mondo reale.
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