人工知能エンジンの性能を1000倍向上させる - PEZYが新会社を設立し、技術開発を開始

実現の方法であるが、スパコン側のチップと同様に、半導体チップの極薄化と磁界結合を活用することを考えている。

慶應義塾大学の黒田先生考案の磁界結合による3D積層されたチップ間の通信は、チップの厚みを薄くすると、それに比例してコイルの直径を小さくでき、データレートも上げられる。結果として、面積当たり8倍の速度でデータを伝送できるようになり、微細化と相性が良いという。

ニューロンは、多数のシナプスを持ち、それぞれのシナプスは異なるニューロンに情報を伝達する。電気回路的にいうと、非常に大きなファンアウトが必要になる。磁界は複数の極薄チップを通り抜けて、複数のチップに同時に信号を送ることができるので、大きなファンアウトの実現が容易であるという。また、磁界結合自体はアナログ現象であり、磁界結合の強さを変えることにより、シナプスの結合の重みづけを変えられる可能性もあり、ニューロンを模倣するのに適しているという。

PEZYグループの開発ロードマップは、次のようになっている。2017年? には100PFlops、2019年? には1ExaFlopsというスパコンの開発ロードマップと並列して、人工知能の開発ロードマップが描かれている。ハードウェアの7割は共通技術で開発・製造が可能と見ている。

国内の研究・臨床機関やWBAIなどの研究で、脳の機能の解明が進むと見ており、その成果を利用しながら、PEZYグループとしては、2020年ころには前述の極薄ウェハと磁界結合を使うハードウェアを実現する。そして、2025年ころには、ソフトウェアによるシミュレーションではなく、ハードウェアが脳の機能を持つようにし、自己進化機能も持たせるという。こうなれば、人工知能が爆発的に進歩する特異点が出現することになる。

これまでPEZYグループは、メニーコアの計算チップを開発するPEZY Computing、浸漬液冷を使うコンピュータシステムを開発するExaScaler、磁界結合の3D積層DRAMを開発するUltraMemoryの3社体制であったが、この6月にも高効率の人工知能ハードウェアを開発するDeep Insightsを創立して開発を開始するという。

このDeep Insightsの開発するハードウェアはノイマン型プロセサであるが、独自の構成と製造手法を使うことにより、Deep Learningなどの人工知能処理をこれまでのハードウェアに比べて大幅に高速化することを狙っている。

これまでの開発ノウハウなどをベースに、2年後に7nmプロセスを使って速度と集積密度の双方を上げることで10倍、磁界結合による大容量・超広帯域メモリを多チャンネル化(メモリ帯域100TB/s)してダイ上に取り込むことなどで10倍、ダイナミックな計算精度変更を可能にして、低精度演算を活用することで10倍の性能改善を得る。これらの組み合わせで、全体では1,000倍の性能改善を実現したいとしている。

なお齊藤社長は、WBAIの山川氏などに向けて、高速な人工知能エンジンを供給することで、研究を加速したいと熱望していることを強調していた。