مایکروسافت در همکاری با Graphcore، سازنده‌ی تراشه‌ی مستقر در بریتانیا، راهکارهای نوینی از هوش مصنوعی مبتنی‌بر رایانش ابری تولید خواهد کرد که از توان محاسباتی تخصصی تراشه‌های طراحی‌شده‌ی شرکت بریتانیایی استفاده می‌کنند. نیگل تون، مدیر اجرایی Graphcore، در‌این‌باره می‌گوید:

این همکاری برای ما بسیار مهم است؛ زیرا هر شخصی روی کره‌ی زمین می‌تواند با مراجعه به سرویس آژور، از فناوری ما استفاده کند و سیستم خود را بسازد. این گامی بزرگ برای افزایش دسترسی‌پذیری به فناوری ما بوده و گواهی بر سطوح بلوغ این فناوری است.

شرکت ۱٫۵ میلیارد دلاری Graphcore که در شهر بریستول انگلستان واقع شده است، تراشه‌هایی طراحی می‌کند و می‌سازد که در نرم‌افزارهای خاصی کاربرد دارند. نرم‌افزارهای مذکور در ماشین‌های تشخیص چهره، درک گفتار، تجزیه‌و‌تحلیل زبان‌ها، رانندگی خودکار و آموزش ربات‌ها استفاده می‌شوند. اولین محصول تجاری Graphcore که در سال ۲۰۱۸ عرضه شد، C2، نوعی پردازنده‌ی ۱۶ نانومتری مبتنی‌بر هوش مصنوعی بود که از خروجی PCI Express استفاده می‌کرد. این محصول که روی پلتفرم آژور عرضه می‌شود، به مایکروسافت کمک می‌کند گستره‌ی محصولات مبتنی‌بر محاسبات ابری شرکت و عملیات هوش مصنوعی را به‌صورت اقتصادی توسعه دهد.

مشخصات فنی و معیارهای عملکرد تراشه‌ی Graphcore

پردازنده‌ی C2 متشکل از دو تراشه‌ی نوع Colossus است که هرکدام از تعداد زیادی واحد پردازشی هوشی (IPU) و ۱۶ هسته و ۲۳٫۶ میلیارد ترانزیستور بهره می‌برند. هر تراشه ۱،۲۱۶ هسته‌ی IPU و به‌ازای هر هسته ۱۰۰ گیگافلاپس توان گرافیکی دارد. یک گیگافلاپس برابر با یک‌میلیارد عملیات ممیز شناور در ثانیه است. حافظه‌ی به‌کاررفته در هر تراشه ۳۰۰ مگابایت است که باعث می‌شود تا ۱۰،۰۰۰ برنامه را به‌صورت هم‌زمان اجرا کند. همچنین، پهنای باند حافظه در پردازنده‌ی C2 درمجموع ۹۰ ترابایت بر ثانیه است؛ یعنی پهنای باند حافظه در هر تراشه ۴۵ ترابایت بر ثانیه است. بنابر اظهارات شرکت Graphcore‌، پهنای باند حافظه در پردازنده‌ی C2، صدبرابر بیشتر از نسل دوم از حافظه‌های با پهنای باند بالا (HBM2) است.

پردازنده‌ی C2 با نسخه‌ی اصلاح‌شده از فرم‌ورک Poplar شرکت Graphcore سازگار است. Poplar فرم‌ورکی برپایه‌ی برنامه‌نویسی گراف است که هم‌زمان قابلیت ارتقا نیز دارد. فرم‌ورک مذکور با ادغام در فرم‌ورک TensorFlow گوگل به‌وجود آمده و مدت زمان لازم برای آموزش درزمینه‌ی اکوسیستم Open Neural Network Exchange را فراهم می‌آورد. تبادل شبکه‌ی عصبی باز (Open Neural Network Exchange) اکوسیستمی متن‌باز برای مدل‌های تبدیل‌پذیر هوش مصنوعی است.

بنابر اظهارات Graphcore، سازگاری اولیه‌ی فرم‌ورک Poplar با فناوری PyTorch فیسبوک در سه‌ماهه‌ی چهارم سال ۲۰۱۹ و سازگاری کامل آن در اوایل سال ۲۰۲۰ میسر خواهد شد. PyTorch کتابخانه‌ی مجازی متن‌باز فیسبوک برای یادگیری ماشینی است.

بنچمار‌ک‌های منتشرشده‌ی Graphcore نشان می‌دهد عملکرد پردازنده‌ی C2 برابر یا بیشتر از تراشه‌های هوش مصنوعی توسعه‌یافته‌ی انویدیا و گوگل است. دلیل این امر استفاده از الگوریتم‌هایی است که به‌طور خاص برای پلتفرم‌های رقیب نوشته شده‌ است. باید توجه کرد کدی که صراحتا برای سخت‌افزار Graphcore نوشته شده، حتی ممکن است کارآمد‌تر باشد.

برای درک بهتر موضوع باید تعاریفی به‌صورت پیش‌فرض توضیح داده شود. در مبحث هوش مصنوعی، زیرشاخه‌ی مهمی وجود دارد که به تعامل بین کامپیوتر و زبان‌های (طبیعی) انسانی می‌پردازد. این زیرشاخه Natural language processing یا به‌اختصار NLP نام دارد و به‌معنی پردازش زبان‌های طبیعی است. اساس کار این رشته، ایجاد توانایی درک زبان طبیعی انسانی در ماشین‌ها است و روش‌های گوناگونی دارد.

یکی از جدیدترین روش‌های مطرح درزمینه‌ی پردازش زبان‌های طبیعی Bidirectional Encoder Representations from Transformers به مفهوم «بازنمودهای رمزگشای دوسویه از مبدل‌ها» یا به‌اختصار BERT است. درواقع، BERT نوعی زبان یادگیری ماشینی است که با دریافت میلیاردها کلمه و پس از چندین‌بار تمرین می‌تواند زبان‌های انسانی را به‌درستی درک کند. Graphcore فقط با یک سرور IPU متشکل از هشت پردازنده‌ی C2 در ۵۶ ساعت توانست یک Bert را به‌طور کامل آموزش دهد.

علاوه‌بر‌این، براساس ادعاهای شرکت مذکور، مشتریان پردازنده‌ی C2 به‌طور متوسط گزارش کردند که توان استنباطی به‌واسطه‌ی پردازنده‌ی یادشده باتوجه‌به بهبود ۲۰ درصدی تأخیر، سه‌برابر بیشتر شده است. درزمینه‌ی تشخیص تصاویر، موتور جست‌و‌جوی Qwant که مقر آن در اروپا است، ادعا کرده از زمان استفاده از محصول Graphcore، عملکرد نرم‌افزار جست‌و‌جوی تصاویر شرکت ۳٫۵ برابر بهبود یافته است.

همکاری Graphcore و مایکروسافت؛ برگ‌برنده‌ای برای سرویس ابری آژور

در نوامبر سال جاری میلادی، Graphcore با جذب سرمایه‌ی ۲۰۰ میلیون دلاری شرکت‌هایی همچون مایکروسافت و بی‌ام‌و، ارزش کلی خود را به ۱٫۵ میلیارد دلار رساند. این شرکت برای سال ۲۰۱۹ پیش‌بینی کرده ۵۰ میلیون دلار درآمد داشته باشد. تراشه‌ساز مذکور با به‌کارگیری ۲۰۰ مهندس توانسته جای پای خود را در ایالات متحده‌ی آمریکا و نروژ و تایوان گسترش دهد. گریش بابلانی، نایب‌رئیس بخش محاسبات آژور در مایکروسافت، درباره‌ی همکاری بین این شرکت و Graphcore گفت:

همکاری با Graphcore قابلیت‌های آژور را افزایش داده و تلاش‌های ما در جهت استراتژی‌مان برای این است که آژور بهترین سرویس ابری برای هوش مصنوعی باقی بماند.

بازار تراشه‌های مبتنی‌بر هوش مصنوعی در‌حال‌حاضر داغ است و استارتاپ‌هایی مانند Cerebras همراه‌با غول‌های فناوری همچون اپل، آمازون، گوگل و فیسبوک در این حوزه حضور دارند. نکته‌ی جالب این است که استارتاپ Cerebras واقع در ایالت کالیفرنیا و رقیب Graphcore در اوت سال جاری، بزرگ‌ترین تراشه‌ی حال حاضر جهان با مساحتی کمی بزرگ‌تر از آیپد معمولی را معرفی کرد. هدف از ساخت چنین تراشه‌ای تأمین سخت‌افزار برای نرم‌افزارهای مبتنی‌بر هوش مصنوعی است.

دوره‌ای که همکاری مایکروسافت با اینتل به اجرای سیستم‌عامل ویندوز روی تراشه‌های اینتل منجر شد، می‌توان نقطه‌ی عطفی در تاریخ شرکت مذکور و آغاز حکمرانی مایکروسافت در رایانه‌های شخصی دانست. حالا این شرکت امیدوار است با همکاری جدید خود با Graphcore بر دوره‌ی هوش مصنوعی نیز حکومت کند.