Toshiba Memory Corporation développe une architecture matérielle et un algorithme de haut débit et à rendement énergétique élevé pour un processeur d’apprentissage profond

TOKYO–(BUSINESS WIRE)–Toshiba
Memory Corporation
, le leader mondial des solutions de mémoire, a
annoncé aujourd’hui le développement d’un algorithme haut débit et à
rendement énergétique élevé et d’une architecture matérielle pour le
traitement de l’apprentissage profond, permettant moins de dégradations
de la précision de reconnaissance. Comparé aux processeurs classiques,
le nouveau processeur pour l’apprentissage profond mis en place sur un
FPGA[1] multiplie par 4 le rendement énergétique. Cette
innovation a été annoncée à l’occasion de l’édition 2018 de l’Asian
Solid-State Circuits Conference (A-SSCC 2018) de l’IEEE qui s’est tenue
à Taïwan,le 6 novembre.

Les calculs d’apprentissage profond exigent généralement d’importants
volumes d’opérations multiplier-accumuler (MAC), ce qui a généré des
problèmes de longues périodes de calcul et d’importante consommation
énergétique. Bien que des techniques réduisant le nombre d’octets pour
représenter les paramètres (précision d’octet) aient été avancées afin
de réduire le volume total de calcul, l’un des algorithmes proposés
réduit la précision d’octet à un ou deux octets, et ces techniques ont
provoqué une dégradation de la précision de reconnaissance. Toshiba
Memory a développé un nouvel algorithme réduisant les opérations MAC par
l’optimisation de la précision d’octet des opérations MAC pour les
filtres individuels[2] présents dans chaque couche d’un
réseau neural. Grâce au nouvel algorithme, les opérations MAC peuvent
être réduites avec moins de dégradation de la précision de
reconnaissance.

De plus, Toshiba Memory a développé une nouvelle architecture
logicielle, baptisée la méthode de l’octet parallèle (bit-parallel), qui
convient aux opérations MAC avec une précision d’octet différente. Cette
méthode divise chaque précision d’octet variée en un octet, un à un, et
peut exécuter une opération d’1 octet sur de nombreuses unités MAC en
parallèle. Comparé aux architectures MAC classiques qui exécutent en
série, elle améliore sensiblement l’efficacité d’utilisation des unités
MAC dans le processeur.

Toshiba Memory a mis en place un réseau neural profond, ResNet50[3],
sur un FPGA grâce à la précision d’octet variée et à l’architecture MAC
d’octet parallèle. Dans le cas de la reconnaissance d’image pour le
dataset d’images d’ImageNet[4], la technique ci-dessus tient
compte du fait que le délai de fonctionnement ainsi que la consommation
énergétique de la reconnaissance des données d’image sont réduits de
25 % avec moins de dégradation de la précision de reconnaissance, par
rapport à une méthode classique.

L’intelligence artificielle (IA) devrait être mise en oeuvre sur divers
appareils. Les techniques développées de haut débit et de faible
consommation énergétique pour les processeurs d’apprentissage profond
devraient être utilisées pour divers appareils de pointe tels que les
smartphones et HMD[5] et les centres de données qui
nécessitent une faible consommation d’énergie. Les processeurs hautes
performances tels que le GPU sont des appareils importants pour le
fonctionnement haut débit de l’IA. Les mémoires et stockages sont
également des dispositifs d’une importance capitale pour l’IA qui
utilise inévitablement le big data. Toshiba Memory Corporation
s’intéresse constamment à la recherche et au développement des
technologies d’IA, et des mémoires et stockages innovants afin de
prendre la tête de l’informatique orientée sur les données.

[1] FPGA : Field Programmable Gate Array, un circuit intégré conçu pour
être configuré par un client ou un concepteur après la fabrication.
[2]
filtre : Il existe généralement de nombreux filtres – jusqu’à plusieurs
milliers – sur une couche d’un réseau neural.
[3] ResNet50 : L’un
des réseaux neuraux profonds, généralement utilisé comme référence de
l’apprentissage profond pour la reconnaissance d’image.
[4]
ImageNet : Une vaste base de données d’images, généralement utilisée
pour référencer la reconnaissance d’image, le nombre de données d’images
est supérieur à 14 000 000.
[5] HMD : Casque de réalité
virtuelle

À propos de Toshiba Memory Corporation

Toshiba Memory Corporation, leader mondial dans le domaine des solutions
de mémoire, se consacre au développement, à la production et à la vente
des mémoires flash et des disques durs SSD. En juin 2018, Toshiba Memory
a été acquise par un consortium industriel dirigé par Bain Capital.
Toshiba Memory est pionnière des services et solutions de mémoire
d’avant-garde, visant à enrichir la vie des individus et élargir les
horizons de la société. La technologie de mémoire flash 3D innovante de
la société, BiCS FLASH™, ouvre la voie vers le perfectionnement du
stockage d’applications à haute densité, notamment les téléphones
intelligents, les ordinateurs, les disques durs SSD, les produits
automobiles et centres de données les plus puissants. Pour obtenir de
plus amples informations sur Toshiba Memory, veuillez consulter https://business.toshiba-memory.com/en-apac/top.html

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être considéré comme officiel. La seule version du communiqué qui fasse
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Toshiba Memory Corporation
Kota Yamaji, +81-3-3457-3473
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de la planification d’entreprise
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