Extropic將推出全新超導AI芯片，號稱(chēng)性能比GPU高幾個(gè)數量級！

3月20日消息，致力于開(kāi)發(fā)和制造超導人工智能處理器的初創(chuàng )公司——Extropic最近完成了 1410 萬(wàn)美元的種子輪融資。Extropic聲稱(chēng)，其將實(shí)現創(chuàng )建 AI 加速器的目標，“其速度比數字處理器（CPU/GPU/TPU/FPGA）快很多數量級，而且能效更高?！?/p>

Extropic 認為，當前可用的數字處理器不太適合人工智能加速。其在一篇論文當中介紹了一種新穎的概率計算范式，據說(shuō)這種計算范式遠離了日益復雜的原始數字計算機。Extropic正在通過(guò)將 基于能量的模型（EBM），直接實(shí)現為參數化隨機模擬電路來(lái)提升效率，并釋放生成式 AI 的全部潛力。在基于復雜景觀(guān)采樣的算法的運行時(shí)間和能源效率方面，Extropic 加速器將比數字計算機實(shí)現多個(gè)數量級的改進(jìn)。

據介紹，Extropic 的首款處理器采用納米鋁制成，可在超導的低溫下運行。其中一些神經(jīng)元類(lèi)似于現有的超導通量量子位，這些神經(jīng)元提供了基本的構建塊，組合起來(lái)形成更大的超導系統。在這樣一個(gè)更大的系統中，許多線(xiàn)性和非線(xiàn)性神經(jīng)元組合在一起，創(chuàng )建了一個(gè)從豐富且高維分布中采樣的電路。

△Extropic 芯片的顯微鏡圖像。插圖顯示了兩個(gè)約瑟夫森結，它們是為處理器提供臨界非線(xiàn)性的器件。

Extropic 的超導芯片完全是無(wú)源的，這意味著(zhù)我們僅在測量或操縱其狀態(tài)時(shí)消耗能量。這可能使這些神經(jīng)元成為宇宙中最節能的神經(jīng)元。這些系統將在規模上實(shí)現高度節能：Extropic 的目標是使用這些系統的小批量、高價(jià)值客戶(hù)，例如政府、銀行和私有云。

Extropic 還在制造可在室溫下運行的半導體器件，以將其的業(yè)務(wù)范圍擴展到更大的市場(chǎng)。這些器件將約瑟夫森結換成了晶體管。與超導設備相比，這樣做會(huì )犧牲一些能源效率。作為交換，它允許人們使用標準制造流程和供應鏈來(lái)構建它們，從而實(shí)現大規模生產(chǎn)。由于它們在室溫下運行，因此可以將它們封裝到類(lèi)似 GPU 的擴展卡外形中。這將使我們能夠在每個(gè)家庭中放置一個(gè) Extropic 加速器，使每個(gè)人都能參與熱力學(xué) AI 加速。

為了支持廣泛的硬件底層，Extropic 還構建了一個(gè)軟件層，可將 EBM 的抽象規范編譯為相關(guān)的硬件控制語(yǔ)言。該編譯層建立在因子圖的理論框架之上。因子圖指定了多大的分布分解為局部塊。這使得 Extropic 加速器能夠分解并運行太大而無(wú)法適應任何給定模擬核心的程序。

之前很多AI加速器公司都因為深度學(xué)習的內存限制而苦苦尋找優(yōu)勢；今天的算法花費大約 25% 的時(shí)間在內存中移動(dòng)數據。因此，根據阿姆達爾定律，任何加速特定運算（例如矩陣乘法）的芯片都很難實(shí)現 4 倍以上的加速。由于 Extropic 芯片通過(guò)物理運行作為一個(gè)快速且節能的過(guò)程來(lái)原生地加速廣泛的概率算法，這將解鎖一個(gè)全新的人工智能加速機制，遠遠超出以前認為可以實(shí)現的水平。

據了解，Extropic 公司由其首席執行官 Guillaume Verdon 于 2022 年創(chuàng )立。在創(chuàng )立 Extropic 之前，Guillaume 是 Alphabet X 物理與人工智能團隊的量子技術(shù)負責人。他開(kāi)創(chuàng )了多種量子技術(shù)，在感知、通信和表示學(xué)習等領(lǐng)域具有廣泛的應用。Guillaume 被認為是量子深度學(xué)習領(lǐng)域的先驅?zhuān)诨F盧大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間創(chuàng )立了后來(lái)的 Google TensorFlow Quantum 項目，并最終加入了 Google Quantum AI。他擁有更廣泛的理論物理和信息論背景，擁有周界研究所和量子計算研究所的碩士學(xué)位。

Extropic 首席技術(shù)官 Trevor McCourt 原本是一名機械工程師，他在滑鐵盧大學(xué)加入 TensorFlow Quantum 項目創(chuàng )始團隊時(shí)第一次見(jiàn)到了 Guillaume。他們兩人密切合作，開(kāi)創(chuàng )了從零到一的可微分量子編程軟件。隨后，Trevor 回到硬件工程領(lǐng)域，在 Google Quantum AI 開(kāi)發(fā)尖端設備和控制技術(shù)。最終，特雷弗尋求在自組織物理系統中尋找意義，并在麻省理工學(xué)院攻讀博士學(xué)位，研究噪聲在計算和生命系統中的作用。

Christopher Chamberland，Extropic 首席架構師，被廣泛認為是最杰出的量子計算機架構師之一。在領(lǐng)導了 AWS 和 IBM Quantum 定義核心量子架構和路線(xiàn)圖之后，他決定離開(kāi)量子計算領(lǐng)域，轉而領(lǐng)導 Extropic 的架構工作。在加入 AWS 和 IBM 之前，Christopher 曾在 Microsoft Quantum 工作，并獲得了滑鐵盧大學(xué)量子計算研究所的博士學(xué)位。

Extropic 公司更廣泛的團隊由一組主要具有物理和人工智能背景的科學(xué)家和工程師組成，他們之前曾在 AWS、Meta、IBM、Nvidia、Xanadu 和許多世界頂級學(xué)術(shù)機構工作過(guò)。這個(gè)高度跨學(xué)科的團隊在基于物理的人工智能領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗，具有獨特的優(yōu)勢，能夠開(kāi)創(chuàng ) Extropic 追求的物理和人工智能統一方法。

編輯：芯智訊-林子