極低功耗運行 GPT 2！韓國開發全球首款「類似人腦」超高效 AI 半導體

韓國研究人員根據模仿人腦結構和功能的原理，開發世界上首款人工智慧（AI）半導體，能以超高速、極低功耗運行，用於處理大型語言模型（LLM）。該半導體成功運行 GPT 2，功耗僅 Nvidia A100 的 1/625，大小僅 A100 的 1/41，韓媒認為這是全球 AI 半導體大戰升級的關鍵進展。

韓國科學技術情報通信部（MSIT）2 月 6 日宣布，由 Yu Hoi-jun 教授領導的研究團隊利用三星 28 奈米製程開發出超低功耗的「互補變壓器」半導體。該團隊包括韓國科學技術院（KAIST）PIM 半導體研究中心和 AI 半導體研究生院。

傳統上，運行 GPT 2 需要多個 GPU，消耗 250 瓦的功率。然而，研究團隊使用單個 AI 半導體（尺寸為 4.5×4.5 毫米），在短短 0.4 秒內成功處理 GPT 2，功率僅 400 毫瓦。這項研究成果在 2 月 19-23 日於舊金山舉行的國際固態電路會議（ISSCC）上進行介紹和演示。

互補變壓器是種可有選擇性地使用「尖峰神經網路」（SNN，spiking neural networks）和「深度神經網路」（DNN，deep neural networks）的技術。前者模仿大腦神經元處理資訊方式，後者則辨識複雜模式並透過多層神經網络進行學習的 AI 模型。

互補變壓器類比人腦的運行原理，即能耗隨著認知負荷變化而變化。該技術透過對大輸入值使用 DNN，對小輸入值使用 SNN 來最大限度降低功耗。

韓國科學技術院教授 Yu Hoi-jun 表示，神經形態運算模仿大腦功能，是 IBM 和英特爾等大公司尚未真正實現的技術。很自豪能成為世界上第一個使用超高效神經形態加速器（互補變壓器）運行 LLM 的公司。