Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Thanh Hoa (Đài Loan) cho biết đang phát triển giải pháp điện toán hình thái học thần kinh (neuromorphic), tham vọng dẫn đầu thế giới nhờ tạo ra đột phá trong lĩnh vực chip AI (còn đang gặp nhiều giới hạn) và giúp các nhà thiết kế chip nội địa đi theo những nền tảng đa năng hơn.
Giáo sư KT Tang (khoa Kỹ thuật Điện, ĐH Thanh Hoa) cùng các cộng sự là một trong số 20 nhóm đăng ký tham gia dự án Semiconductor Moonshot Project do Bộ Khoa học Công nghệ Đài Loan khởi xướng nhằm giúp các nhà thiết kế vi mạch nước này tiếp tục duy trì được vị thế dẫn đầu ngành công nghiệp bán dẫn, trong đó có mảng chip trí tuệ nhân tạo (AI).
Dự án mà nhóm của Tang đang theo đuổi được truyền cảm hứng từ IC CMOS neuromorphic cầu Bắc (hay True-North; trên các board mạch máy tính, điện thoại thường bố trí cả chip cầu Bắc và cầu Nam) do IBM ra mắt năm 2014; và trong năm 2016, MIT cũng giới thiệu một thiết kế chip học nhiều tầng (deep learning) mang tên Eyeriss để khám phá khả năng kết hợp giữa khoa học máy tính (computer science) với sinh học (biology).
Chip neuromorphic thường được xem là tiết kiệm năng lượng bởi chúng chỉ thực thi tác vụ tính toán khi cần, song lại không quá xuất sắc về mặt hiệu năng. Ngược lại, những cỗ máy trang bị chip AI có thể vận hành rất ấn tượng nhưng đều ngốn rất nhiều năng lượng do đòi hỏi nhiều CPU với đầu vào (input) và đầu ra (output) dựa trên kiểu kiến trúc von Neumann thông dụng trên hầu hết các máy tính hiện đại.
Tang tuyên bố, nhóm của ông sẽ theo đuổi mục tiêu phá vỡ kiến trúc Neumann khi phát triển một giải pháp điện toán neuromorphic, có thể đồng thời thỏa mãn cả hai mục tiêu: giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và đạt hiệu năng cao; thậm chí còn vượt qua cả IBM, MIT và nhiều nhóm nghiên cứu khác trên khắp thế giới.
Để làm được điều đó, Tang đang kêu gọi sự hợp tác từ các chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực cơ khí và sinh học, cũng như nhân tài đang làm việc trong khu vực kỹ nghệ, tiêu biểu là CC Lo – giám đốc Institute of Systems Neuroscience (Viện Khoa học thần kinh hệ thống), Đại học Thanh Hoa, đặc biệt xuất sắc về neuroinformatics (thông tin học thần kinh) và computational neuroscience (khoa học thần kinh tính toán); hay CC Hsieh – người đang làm việc tại PixArt Imaging, hãng thiết kế cảm kiến cho máy chơi game (console) Wii của Nintendo (Nhật Bản).
Tang tiết lộ, nhóm của ông đang cố gắng áp dụng cấu trúc não sinh học (biological brain) lên trên chip hệ thống và phát triển chip neuromorphic cho hệ thống tầm nhìn thông minh (smart vision system) để cải thiện chức năng nhận diện đối tượng và theo dõi dấu vết trên các thiết bị di động, với năng lực tính toán có thể đạt 100TOPs/W – bằng 20% so với não người (500TOPs/W) nhưng nhanh hơn nhiều so với Eyeriss của MIT (0.35TOPs/W).
Hiện tại, hai hãng thiết kế chip di động hàng đầu thế giới là Qualcomm và MediaTek đang theo dõi sát sao tiến độ của nhóm – Tang cho biết, đồng thời khẳng định sẽ sớm chuyển giao kết quả nghiên cứu cho khu vực kỹ nghệ sau khi hoàn tất để được ứng dụng rộng khắp.
Hải Đăng (theo Digitimes)