Un nuevo chip de IA desarrollado en la Universidad Técnica de Múnich (TUM) funciona sin el servidor en la nube ni las conexiones a internet que requieren los chips existentes. El AI Pro, diseñado por el profesor Hussam Amrouch, está basado en el cerebro humano. Su innovadora arquitectura neuromórfica le permite realizar cálculos al instante, garantizando así una ciberseguridad completa. Además, es hasta diez veces más eficiente energéticamente.
El profesor de diseño de procesadores de IA de la TUM ya ha encargado la producción de los primeros prototipos al fabricante de semiconductores Global Foundries en Dresde. A diferencia de los chips convencionales, las unidades de computación y memoria del AI Pro están ubicadas juntas. Esto es posible porque el chip aplica el principio de la "computación hiperdimensional": reconoce similitudes y patrones, pero no requiere millones de registros de datos para aprender.
En lugar de mostrar innumerables imágenes de coches, como ocurre con el método de aprendizaje profundo empleado en los chips de IA convencionales, este chip combina diversos datos, como que un coche tiene cuatro ruedas, suele circular por carretera y puede tener diferentes formas. Al igual que el nuevo chip, explica el profesor Amrouch, «los humanos también extraemos conclusiones y aprendemos a partir de las similitudes».
Una ventaja importante del pensamiento similar al cerebro es el ahorro de energía. Para el entrenamiento de una tarea de muestra, el nuevo chip consumió 24 microjulios, mientras que chips comparables requerían entre diez y cien veces más energía: «un valor récord», señala el profesor Amrouch. «Esta combinación de arquitectura de procesador moderna, especialización de algoritmos y procesamiento de datos innovador convierte al chip de IA en algo especial».
Esto también lo distingue de chips versátiles como los del gigante de la industria, NVIDIA. «Mientras que NVIDIA ha creado una plataforma basada en datos en la nube y promete resolver cualquier problema, nosotros hemos desarrollado un chip de IA que permite soluciones personalizadas. Existe un mercado enorme en ese sector».
Chips neuromórficos: modelados a partir del cerebro humano
El chip de un milímetro cuadrado cuesta actualmente 30.000 euros. Con alrededor de 10 millones de transistores, no es tan compacto ni tan potente como los chips NVIDIA, con 200.000 millones de transistores. Pero esa no es la principal preocupación del profesor Amrouch. Su equipo se especializa en chips de IA que realizan el procesamiento directamente in situ, en lugar de tener que enviar los datos a la nube para su procesamiento junto con millones de otros conjuntos de datos antes de su reenvío. Esto ahorra tiempo y capacidad de procesamiento del servidor, y reduce la huella de carbono de la IA.
Los chips también se personalizan para aplicaciones específicas. «Eso los hace muy eficientes», afirma el experto en chips Amrouch. Por ejemplo, se centran en procesar la frecuencia cardíaca y otros datos vitales recopilados a través de un reloj inteligente o los datos de navegación de un dron. Dado que estos datos personales, y a veces sensibles, permanecen en el dispositivo, ni siquiera surgen problemas con la estabilidad de las conexiones a internet ni con la ciberseguridad. El experto en chips está convencido: «El futuro pertenece a quienes poseen el hardware».
Referencias:
Sandy Wasif, Paul Genssler y Hussam Amrouch. "Procesador RISC-V hiperdimensional de dominio específico para entrenamiento de IA de borde". IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Artículos regulares (2025). ieeexplore.ieee.org/document/10931124
Soliman, Taha, Swetaki Chatterjee, Nellie Laleni, Franz Müller, Tobias Kirchner, Norbert Wehn, Thomas Kämpfe, Yogesh Singh Chauhan y Hussam Amrouch. "Primera demostración de computación en memoria crossbar utilizando FeFET de celda multinivel". Nature Communications 14, n.° 1 (2023): 6348. https://www.nature.com/articles/s41467-023-42110-y
Wei-Ji Chao, Paul R Genssler, Sandy A Wasif, Albi Mema, Hussam Amrouch, «Computación hiperdimensional de extremo a extremo con 24,65 µJ por muestra de entrenamiento en tecnología de 22 nm», en revisión en la Conferencia Europea de Investigación en Electrónica de Estado Sólido (ESSERC). Preimpresión disponible: https://go.tum.de/440497
El profesor Hussam Amrouch se incorporó a la TUM hace dos años. La Cátedra de Diseño de Procesadores de IA se creó en el marco de la Hightech Agenda Bayern. Más información: https://www.hightechagenda.de/
El profesor Hussam Amrouch también trabaja en el Instituto de Robótica e Inteligencia Artificial de Múnich (MIRMI). Sus desarrollos de chips son relevantes para la salud, el medio ambiente y el espacio. Más información sobre MIRMI: www.mirmi.tum.de/mirmi/startseite//
Fuente https://www.tum.de/en/news-and-events/all-news/press-releases/details/ai-chip-developed-for-decentralized-use-without-the-cloud
Que te diviertas!
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| El profesor Hussam Amrouch investiga las futuras generaciones de chips en su laboratorio de Garching en el Centro Tecnológico de Siemens. |
El profesor de diseño de procesadores de IA de la TUM ya ha encargado la producción de los primeros prototipos al fabricante de semiconductores Global Foundries en Dresde. A diferencia de los chips convencionales, las unidades de computación y memoria del AI Pro están ubicadas juntas. Esto es posible porque el chip aplica el principio de la "computación hiperdimensional": reconoce similitudes y patrones, pero no requiere millones de registros de datos para aprender.
En lugar de mostrar innumerables imágenes de coches, como ocurre con el método de aprendizaje profundo empleado en los chips de IA convencionales, este chip combina diversos datos, como que un coche tiene cuatro ruedas, suele circular por carretera y puede tener diferentes formas. Al igual que el nuevo chip, explica el profesor Amrouch, «los humanos también extraemos conclusiones y aprendemos a partir de las similitudes».
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| Un gran equipo de investigadores trabaja en las nuevas generaciones de chips de IA en la Universidad Técnica de Münich, en el departamento del Profesor Hussam Amrouch. |
Una ventaja importante del pensamiento similar al cerebro es el ahorro de energía. Para el entrenamiento de una tarea de muestra, el nuevo chip consumió 24 microjulios, mientras que chips comparables requerían entre diez y cien veces más energía: «un valor récord», señala el profesor Amrouch. «Esta combinación de arquitectura de procesador moderna, especialización de algoritmos y procesamiento de datos innovador convierte al chip de IA en algo especial».
Esto también lo distingue de chips versátiles como los del gigante de la industria, NVIDIA. «Mientras que NVIDIA ha creado una plataforma basada en datos en la nube y promete resolver cualquier problema, nosotros hemos desarrollado un chip de IA que permite soluciones personalizadas. Existe un mercado enorme en ese sector».
Chips neuromórficos: modelados a partir del cerebro humano
El chip de un milímetro cuadrado cuesta actualmente 30.000 euros. Con alrededor de 10 millones de transistores, no es tan compacto ni tan potente como los chips NVIDIA, con 200.000 millones de transistores. Pero esa no es la principal preocupación del profesor Amrouch. Su equipo se especializa en chips de IA que realizan el procesamiento directamente in situ, en lugar de tener que enviar los datos a la nube para su procesamiento junto con millones de otros conjuntos de datos antes de su reenvío. Esto ahorra tiempo y capacidad de procesamiento del servidor, y reduce la huella de carbono de la IA.
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| El equipo de investigación con el Profesor Hussam Amrouch al fondo; al frente una imagen muy ampliada del chip de IA. |
Los chips también se personalizan para aplicaciones específicas. «Eso los hace muy eficientes», afirma el experto en chips Amrouch. Por ejemplo, se centran en procesar la frecuencia cardíaca y otros datos vitales recopilados a través de un reloj inteligente o los datos de navegación de un dron. Dado que estos datos personales, y a veces sensibles, permanecen en el dispositivo, ni siquiera surgen problemas con la estabilidad de las conexiones a internet ni con la ciberseguridad. El experto en chips está convencido: «El futuro pertenece a quienes poseen el hardware».
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| El Profesor Hussam Amrouch presenta su nuevo chip de Inteligencia Artificial. |
Referencias:
Sandy Wasif, Paul Genssler y Hussam Amrouch. "Procesador RISC-V hiperdimensional de dominio específico para entrenamiento de IA de borde". IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Artículos regulares (2025). ieeexplore.ieee.org/document/10931124
Soliman, Taha, Swetaki Chatterjee, Nellie Laleni, Franz Müller, Tobias Kirchner, Norbert Wehn, Thomas Kämpfe, Yogesh Singh Chauhan y Hussam Amrouch. "Primera demostración de computación en memoria crossbar utilizando FeFET de celda multinivel". Nature Communications 14, n.° 1 (2023): 6348. https://www.nature.com/articles/s41467-023-42110-y
Wei-Ji Chao, Paul R Genssler, Sandy A Wasif, Albi Mema, Hussam Amrouch, «Computación hiperdimensional de extremo a extremo con 24,65 µJ por muestra de entrenamiento en tecnología de 22 nm», en revisión en la Conferencia Europea de Investigación en Electrónica de Estado Sólido (ESSERC). Preimpresión disponible: https://go.tum.de/440497
El profesor Hussam Amrouch se incorporó a la TUM hace dos años. La Cátedra de Diseño de Procesadores de IA se creó en el marco de la Hightech Agenda Bayern. Más información: https://www.hightechagenda.de/
El profesor Hussam Amrouch también trabaja en el Instituto de Robótica e Inteligencia Artificial de Múnich (MIRMI). Sus desarrollos de chips son relevantes para la salud, el medio ambiente y el espacio. Más información sobre MIRMI: www.mirmi.tum.de/mirmi/startseite//
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| El nuevo chip de IA está montado en una placa de circuito por el grupo de investigación del profesor Hussam. |
Fuente https://www.tum.de/en/news-and-events/all-news/press-releases/details/ai-chip-developed-for-decentralized-use-without-the-cloud
Que te diviertas!
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