Nhóm nghiên cứu tại Đại học Bách khoa Hà Nội đã thiết kế và chế tạo thử nghiệm thành công chip trí tuệ nhân tạo (AI) thế hệ mới có tên là EDABK-Brain trên cơ sở mô phỏng cấu trúc hoạt động của bộ não.

Chip AI mới được thiết kế lấy cảm hứng từ cách thức hoạt động của bộ não người nhằm giảm thiểu tiêu thụ năng lượng. Các hệ thống AI hiện đại như GPT của OpenAI cần tới hàng chục nghìn GPU để huấn luyện, tiêu tốn lượng điện năng khổng lồ. Trong khi đó, bộ não con người chỉ tiêu thụ khoảng 20W mà vẫn xử lý hiệu quả thông tin phức tạp. Vì thế, các tác giả đã học theo cơ chế này để tối ưu hóa hiệu năng của chip AI.

Kiến trúc chip truyền thống dựa trên mô hình Von Neumann, với sự phân tách giữa bộ nhớ và bộ xử lý. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tại Đại học Bách khoa áp dụng kiến trúc "in-memory computing" (tính toán ngay tại bộ nhớ), giúp phần tử tính toán và bộ nhớ nằm gần nhau. Kiến trúc này mô phỏng mạng nơ-ron dạng xung, tương tự hoạt động của hệ thần kinh sinh học, giúp tăng tốc xử lý và giảm thiểu tiêu hao năng lượng. Bên cạnh việc ứng dụng kiến trúc mới, nhóm nghiên cứu còn tận dụng trí tuệ nhân tạo để hỗ trợ thiết kế chip.

Chip EDABK-brain có quy mô nhỏ hơn so với các sản phẩm thương mại của IBM hay Intel. Nó được chế tạo trên tiến trình 130 nm với 256 nơ-ron và 65.000 khớp nối thần kinh, trong khi các chip tiên tiến nhất hiện nay đạt tới hàng triệu nơ-ron. Dù còn hạn chế về quy mô, nhưng theo PGS Nguyễn Đức Minh, trưởng nhóm nghiên cứu, đây là bước khởi đầu quan trọng, đặt nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo.

Chip có thể đywiwhc tích hợp vào các thiết bị đeo thông minh như kính thực tế tăng cường (AR), máy đo điện tim, điện não nhằm phát hiện sớm các bất thường sinh học. Nhờ tiêu thụ ít năng lượng, chip có thể hoạt động lâu dài mà không cần nguồn cung cấp năng lượng lớn.

Hiện tại, nhóm tiếp tục nghiên cứu, phát triển các phiên bản chip AI tiên tiến hơn, hỗ trợ xây dựng các hệ thống tính toán tiết kiệm năng lượng và có khả năng xử lý thông tin ngay tại thiết bị mà không cần máy chủ trung tâm, giúp phản hồi nhanh nhưng chỉ tiêu thụ ít năng lượng.

N.P.D (tổng hợp)