AI pochłania energię. Rozwiązanie: zrób wszystko (dosłownie) od tyłu

Dwukrotne wykonanie wszystkich obliczeń komputera — najpierw do przodu, a następnie do tyłu — może drastycznie zmniejszyć problem nadmiernego zużycia energii przez sztuczną inteligencję.

Wszystko sprowadza się do decyzji podjętej kilkadziesiąt lat temu na temat głębokiego działania logiki komputerowej i… jak te maszyny usuwają daneproces, który nieuchronnie powoduje duża ilość ciepła resztkowegozaczyna od wyjaśnienia.

Przez długi czas trzymaliśmy się komputerów, które marnują energię.

Jednak wraz z rozwojem sztucznej inteligencji, która podniosła zapotrzebowanie na moc obliczeniową na nowy poziom, ta pozornie nieistotna decyzja może wkrótce się nie udać.

Być może nawet będziemy musieli przeprojektować komputery od podstaw. Istnieje jednak rozwiązanie, które może zakończyć ten problem: sprawić, aby procesory wykonywały wszystko dwa razy, jeden z przodu i jeden z tyłu.

„A przetwarzanie odwracalne mogą być znacznie bardziej energooszczędne niż konwencjonalne komputery i potencjalnie powinniśmy byli budować komputery” – gwarantuje Hannah Earley, od brytyjskiej firmy zajmującej się przetwarzaniem odwracalnym, Vaire Computing.

Technika ta faktycznie zwiększy efektywność energetyczną istnieje od lat 70-tychale nigdy nie został wdrożony w praktyce ze względu na ciągłe udoskonalenia tradycyjnych komputerów.

Zużycie energii przez technologie AI stosowane na co dzień jest naprawdę alarmujące: dzienne zużycie energii przez ChatGPT, na przykład jest to równoznaczne z około 180 000 domów w USAa zapotrzebowanie sztucznej inteligencji na energię rośnie z dnia na dzień, co stanowi obciążenie dla sieci energetycznej.

Centra danych i przetwarzanie w chmurze, które są wykorzystywane do różnych usług, w tym AI, odpowiadają już za oki 2% światowych emisji gazów cieplarnianych, czyli odsetek wyższy niż w całym sektorze lotniczym.

Komputery zużywają znacznie więcej energii na wytwarzanie ciepła niż na wykonywanie obliczeń. Wtedy następuje kluczowa interwencja zmienić sposób, w jaki używamy operacji logicznych leżące u podstaw programów komputerowych.

Komputery odwracalne wykorzystują właściwości termodynamiczne w inny sposób: poruszaj elektronami, jest to proces fizyczny leżący u podstaw wszystkiego, co robi komputer, wolniejszy niż tradycyjne komputery.

Oznacza to, że postrzegany jako układ fizyczny, odwracalny komputer nigdy nie jest odległy od równowagi, a mniej elektronów jest odbijanych tam i z powrotem.

Tak, mniejsze prawdopodobieństwo, że zużyjesz dużo energii powrócić do podstawowego stanu równowagi, co ponownie zmniejsza ilość odpadów.

„Nie znamy ustalonego limitu wielkości oszczędności energii, które można osiągnąć dzięki przetwarzaniu odwracalnemu. Dziesięć razy, sto razy, tysiąc razy – teoretycznie zawsze tak jest – mówi Michaela Frankarównież z Vaire Computing.

Jednakże, Jacek Carette, z McMaster University w Kanadzie twierdzi, że pojawiłby się całkowicie logicznie odwracalny język komputerowy „niezwykle dziwne” dla programisty z konwencjonalnym wykształceniem i że zbudowanie języka tego typu od podstaw byłoby wyzwaniem.

Vaire Computing próbuje to odwrócić (dosłownie). „Celem, który staramy się osiągnąć, jest żeby wyglądało to jak najbardziej normalnie.”

Earley twierdzi, że Vaire w zeszłym roku opatentował a nowy typ rezonatora co sprawi, że jego chipy będą znacznie bardziej praktyczne niż którykolwiek z prototypów z lat 90-tych.

„Narzędzia, których używali badacze, były wówczas bardziej prymitywne, a projektowanie chipów było procesem bardziej ręcznym i pracochłonnym” – mówi Frank. „Do nowoczesne narzędzia mogą zaoszczędzić nam czasuale niektóre z tych narzędzi również należy przepisać, aby umożliwić projektowanie odwracalne. Dlatego właśnie jesteśmy w Vaire zbudować narzędzia, których będziemy potrzebować w przyszłości.”

„Wspaniale jest widzieć próby opracowania nowych technologii mających na celu ograniczenie zużycia mocy obliczeniowej, ale wyzwaniem będzie prędkość z jakim można je wprowadzić na rynek, bo popyt… dzieje się teraz” – mówi Davida Myttona z Uniwersytetu Oksfordzkiego.

„Za pięć lat może nastąpić znacznie większa różnorodność, kambryjska eksplozja niszowych pomysłów” – mówią Patricka Colesa mi Gavin Crooks, z Normal Computing zgadza się: „Będzie lawina specjalnych żetonów. Zamiast konkurować, będą sobie pomagać.