脳をシリコンにもたらす: エネルギー効率の高い AI ハードウェアに対する Neuronova のビジョン

現在のハードウェアの主要なトレンドの 1 つは、エネルギー消費を削減することです。 特に 高性能 低コンピューティング チップス。

ニューロノバ です ディープテック ミラノに拠点を置くスタートアップ企業で、ハードウェア レベルで脳機能を直接エミュレートするニューロモーフィック プロセッサを開発しています。ニューロンとシナプスはシリコン上の物理構造です。

プロセッサーにより AI タスクの実行が可能になります 現在のソリューションよりもエネルギー消費量が最大 1,000 倍低く、すべてがわずか 3 mm x 3 mm のチップ内に収まります。

CEO兼共同創設者のアレッサンドロ・ミロッツィ氏に詳しく話を聞いた。

Neuronova は、ミラノ工科大学のスタートアップ向けインキュベーターである PoliHub からスピンアウトしました。ミロッツィは次のように述べています。

「興味をそそられるプログラムがあったので、参加することにしました。博士課程の学生と3人でチームを作り、アイデアを練り上げました。

私たちは同世代のピッチコンテストで優勝し、会社を立ち上げるための最初の助成金 30,000 ユーロを確保しました。」

ニューロモーフィックマイクロチップとは何ですか?

ニューロモーフィックマイクロチップは一歩です 古典的なコンピューティング アーキテクチャから発想を得て、脳にインスピレーションを得たアーキテクチャを作成することで、情報処理における脳の効率を再現することを目指しています。

彼らは、生物に見られる生物学的神経ネットワークと同様に、人工ニューロンとシナプスを利用して情報を処理し、伝達します。

ニューロモーフィズムはチップ開発において上昇傾向にあり、 コンピュータビジョン そして 奥行き感 ロボット工学で。

ニューロモーフィック チップの例では、その設計によりコンピューティングがより柔軟になり、より適応性の高いシステムが実現します。

たとえば、データはそれぞれのデバイスで一緒に処理され、保存されます。 個人 ニューロンを利用して、個別の処理コンポーネントとメモリ コンポーネント間でデータを転送する際の潜在的なボトルネックを回避します。

ニューロモーフィック チップにより、AI 駆動のアプリケーションを IoT デバイスのエッジで直接実行できるようになり、中央サーバーへの定期的なデータ転送の必要性が軽減されます。リアルタイムのデータ処理を可能にし、学習して進化することができます。 時間とともに、条件が頻繁に変化する動的な環境に適しています。

既存のチップのコンピューティング能力の問題点は何ですか?

Milozzi 氏によると、現在、ほとんどのデバイスには、同社が現在注力している音声認識、翻訳、音声処理などの計算量の多いタスクをローカルで処理するための計算能力がありません。

「もしそうしようとすると、消費電力が高すぎてバッテリーが動作を維持できなくなります。ここで私たちの技術が登場します。

バッテリーで駆動されるデバイスがあり、使用するエネルギーはすべてそのバッテリーから得られると想像してください。当社は、消費電力を 1,000 分の 1 に削減するチップを提供し、デバイスがこれらのタスクをローカルで実行しながら、はるかに少ないエネルギーを消費できるようにします。これは、より少ない電力でより多くの知性を得ることができることを意味します。」

音声認識の場合、多くのデバイスはデータ処理をクラウドに依存しており、クラウドとデバイス間でデータをやり取りするため、補聴器などのリアルタイム アプリケーションでは問題となる遅延が発生します。

たとえば補聴器の場合、聴覚に問題がある人の音声信号をクリーンアップすることは、データ送信時の遅延やセキュリティ、プライバシー、バッテリー寿命への懸念により、クラウドに依存すると現実的ではなくなります。

ミロッツィの詳細:

「私たちは、データをデバイス上で直接処理し、クラウドへの依存を排除​​することを目指しています。問題は、現在のハードウェアではこれらのタスクを維持できないことです。消費電力が多すぎるか、計算能力が制限されすぎているためです。ここで私たちが登場します。」

当社のチップはセンサー処理用に最適化されており、デバイスが以前は不可能だったタスクを処理できるようになります。」

別の例では、Neurnova はスマートフォンの電子機器を置き換えることを目的としていませんが、既存のコンポーネントを補完することができます。たとえば、スマートフォンでは「17 ~ 18 社の異なるサプライヤーからのチップが搭載されている」 使用されています当社のチップを追加できます デバイスの機能を飛躍的に強化します。」

さらなるユースケースには、スマートによるヘルスモニタリングが含まれます。 センサー、 または、インテリジェントでバッテリー不要のセンサーを備えたスマートシティやスマート農業向けのアプリケーションも含まれます。

これは、スマートデバイスとセンサーの可能性に新たな上限を効果的に設定します。

Neuronova のチップは CMOS 互換であり、 それを意味する 既存の CMOS 製造技術の制約内で動作します。 これ 彼らはできることを意味します 生産される 特殊な改造や高価な改造を必要とせずに、従来の半導体製造工場で使用できます。

ミロッツィは次のように説明します。

「このアプローチにより、最先端の製造ノードに依存することなく大量生産に集中することができます。台湾や同様の基盤からの最新の製造技術は必要ありません。

真の革新はアーキテクチャ、特にニューロンとシナプスの設計方法にあります。現在入手可能な最高のハードウェアよりも 1,000 倍優れたパフォーマンスを達成できます。」

位置情報チップのイノベーションの機会

Nevonova は、現地のツールとプロセスに重点を置くことで、自社とヨーロッパのチップ革新のための強力な基盤を構築しました。

「チップの設計と処理のほぼ99%がイタリアで行われており、これは半導体業界における欧州の地位を強化する基礎となる。」

ミロッツィ氏は、これがイタリアの競争力を高めると指摘する。

「イタリアの大学は信じられないほど才能のある人材を輩出し、イノベーションを促進しており、常に台湾や米国の製造センターに依存する必要がないことを証明しています。

国内外で出会った多くの人が私たちの仕事に心から感銘を受け、アドバイスや協力を求めてきました。当社のエネルギー効率の高い設計は重要な利点の 1 つであり、イタリアとヨーロッパがこの分野でリードできる可能性を示しています。」

ミロッツィ氏は、「私たちのアプローチは学術研究に根ざしているが、インテルのような企業がニューロモーフィック・コンピューティングの取り組みで行っているように、論文の出版や大企業向けの研究開発のみに焦点を当てることを目指しているわけではない。その代わりに、私たちは核となるイノベーションを取り入れている」と認めている。ニューロモーフィック コンピューティングを開発し、直接市場に投入します。」

同社は2024年10月にすぐに投資家からの関心を集め、Tech4Planetと360 Capitalの支援を受けたPre-Seedラウンドで150万ユーロを調達した。

リード画像: Neuronova。写真: クレジットなし。