Delfi Forte ja Eesti ülikoolide rubriigi „Tunne teadlast“ selles osas tutvustab end Tallinna Tehnikaülikooli Töökindla arvutusriistvara keskuse juht Maksim Jenihhin, kes peab oma valdkonna suurimaks väljakutseks täna, et füüsilised kiibid suudaksid veatult teenindada tehisintellekti.
Milline on praegu käsil olev uurimisprobleem ja miks sellega tegelemine oluline on?
Meie teadusvaldkonna kõige kuumemaks väljakutseks on Edge-AI kiipide töökindlus ja energiatõhusus. Viimastel aastatel on tehisintellektil (AI) põhinevad rakendused laienenud mitmesugustesse, k.a. ohutuse kriitilistesse valdkondadesse, sealhulgas avalikud teenused, kommunikatsioon, transport, tervishoid ja turvalisus. See trend seab tarkvara ja riistvara komponentidele uusi nõudmisi suurema töökindluse, arvutusvõimsuse ja tõhusama ressursikasutuse osas. Väga hiljuti on AI arendamise maastik läbi teinud märkimisväärse muutuse, mida iseloomustab AI sulandumine servandmetöötlusega (Edge AI), kus andmed töödeldakse võrgu servas asuvates seadmetes. Prognooside kohaselt töödeldakse 2025. aastaks üle 55% kõigist andmetest Edge AI abil. See tehnoloogia toob uusi võimalusi, kuid nõuab lahendusi piiratud arvutus- ja energiavarude, olemasolevate AI algoritmide piirangute ning mälu haldamise ja juurdepääsu probleemide tõttu.
Füüsiliste kiipide töökindlus töökäigus esinevate rikete, nagu kiirgusest põhjustatud pehmed vead, nanoelektroonika vananemine ja mürasest keskkonnast tingitud häired, vastu moodustab mistahes usaldusväärse AI-tehnoloogia esimese ja kõige olulisema tasandi. Lisaks viivad kasvavad tõhususe nõuded spetsialiseeritud kiipide vajaduseni. TalTech on tugeva uurimisasutusena Euroopa esirinnas elektroonikakomponentide ja -süsteemide töökindluse ja testimise alal. Ning Eesti üldine tehnoloogiapotentsiaal pakub võimalusi spetsialiseeritud kiipide arendamiseks, mis toetaksid Euroopa Liidu ambitsioone toota laiemat valikut võimsaid kiipe.
Septembris algavad kaks europrojekti minu koordineerimisel: TIRAMISU ja TAICHIP. Mõlemas ühinevad Euroopa tippülikoolid ja ettevõtted jõud, et Edge-AI kiipide töökindluse ja energiatõhususe tõsta uuele tasemele.
Mis on teie teadusvaldkonnas seni suurimat ühiskondlikku mõju avaldanud saavutus?
Selle kohta mullu kirjutas Mikk Raud oma artiklis „Eestil on aeg oma kiibipotentsiaal ellu äratada“, et kiibid „moodustavad tänase tehnoloogiale tugineva eluviisi ja maailmamajanduse vundamendi“. Kooliaastate alates mind vaimustasid teadlased ja insenerid kes juba rohkem kui poolesajandi jooksul tagavad elektroonika kiipide arendust Moore’i seaduse järgi. Intel Corporationi kaasasutaja Gordon Moore ennustas 1965. aastal, et ühel kiibil olevate transistoride arv kahekordistub ligikaudu iga kahe aasta järel, samal ajal kui tootmiskulud jäävad samaks või vähenevad. See trend kehtib tänase päevani ning selle tulemusena suureneb arvutusvõimsus eksponentsiaalselt, võimaldades kiiret tehnoloogilist arengut ja innovatsiooni kõikides meie elu valdkondades. Samas meie eeldame, et arvutusvõimsuse kasv ei too kaasa arvutustulemustes usaldatavuse langetust ning väga keerulistel tehnoloogiatel ja väga pisikestel nanotransistoritel põhinevad kiibid on endiselt „root of trust“.
Tutvu Maksim Jenihhini profiiliga ETIS-s
Edasi loe artiklit Delfi Fortest.