Mit dem Aufstieg der KI sind Energie- und Wärmeeffizienz für Unternehmen, die Chips verwenden und bauen, wieder zu dringenden Anliegen geworden. Die rasant steigende Nachfrage nach Hardware zum Ausführen von KI-Modellen treibt die Energiekosten in die Höhe, da diese Server Unmengen an Chips und enorme Kühlsysteme benötigen.
Vaire-Computermit Sitz in London und Seattle setzt darauf, dass reversibles Rechnen wird der Weg in die Zukunft sein. In einer Seed-Finanzierungsrunde hat das Unternehmen nun 4 Millionen US-Dollar gesammelt, um an der Entwicklung von Siliziumchips zu arbeiten, die vernachlässigbare Mengen an Energie verbrauchen und wenig oder gar keine Wärme erzeugen. Die Runde wurde vom Deep-Tech-Fonds 7 Prozent Ventures Und Jude Gomilader Mitbegründer von Heyzap. Das Unternehmen hatte zuvor 500.000 US-Dollar aufgebracht, sodass sich die Gesamtfinanzierung in dieser Runde auf 4,5 Millionen US-Dollar beläuft.
Beim reversiblen Rechnen wird eine Berechnung nicht nur in eine Richtung ausgeführt (Eingaben, gefolgt von Ausgaben) und die Ausgabe wird dann in eine neue Berechnung eingespeist und erneut ausgeführt, sondern die Berechnung kann in beide Richtungen erfolgen (bekannt als „zeitreversibles“ Rechnen). Tatsächlich bleibt die Energie im Chip erhalten, anstatt als Wärme freigesetzt zu werden. Die Theorie besagt, dass diese Methode nur vernachlässigbare Wärmemengen erzeugen würde, was den Energieverbrauch erheblich senken würde. (Eine bessere Erklärung für ihr Potenzial liegt in dieser Aufsatz von Azeem Azhar und David Galbraith).
Vaire Computing wurde vom Serienunternehmer Rodolfo Rosini und Hannah Earley gegründet, einer Forscherin an der Universität Cambridge, die an „unkonventionellem Computing“ wie reversiblem und molekularem Computing arbeitet.
In einem Telefonat erzählte mir Rosini: „Fast 100 % der Energie eines Chips wird letztendlich als Wärme abgegeben. Sie verschwenden sie also im Grunde. Bei einem reversiblen Chip wird diese Energie jedoch nie abgegeben. Sie lassen nicht zu, dass die Energie in Wärme umgewandelt wird, und recyceln sie intern. Das bedeutet, dass zwei Dinge passieren: Erstens wird der Chip nicht heiß und zweitens wird nur eine winzige Menge Energie benötigt, damit er funktioniert. Er verbraucht also fast keine Energie, abgesehen von der Energiemenge, die er gerade recycelt hat.“
Das Konzept des reversiblen Computing ist nicht neu, und bis Vaires Chips Realität werden können, stehen noch viele Herausforderungen bevor. Rosini glaubt jedoch, dass die Umstellung auf diesen neuen Ansatz beim Computing nicht allzu unähnlich wäre von der Umstellung von Glühlampen auf LEDs. „Die Ähnlichkeit besteht zwischen einer alten Glühbirne mit Glühfäden und LEDs“, sagte er. „LEDs sind kälter und effizienter, und es gibt sie in einer Ansammlung … Das ist praktisch identisch mit dem reversiblen Computing. Man hat keinen einzigen Kern, der superschnell ist, sondern viele kleinere Kerne, von denen jeder einzelne supereffizient ist.“
Er sagt, ein großer Vorteil von Chips, die reversibles Computing durchführen können, wäre ihre Fähigkeit, für generische Anwendungen verwendet zu werden, so wie normale CPUs heute verwendet werden. „Andere Arten von Chips sind domänenspezifisch, aber mit Computing kann man alles machen … Wir könnten auch eine CPU oder GPU bauen, und sie würde wie jeder andere Chip aussehen.“
Auf die Frage, warum die Finanzierung in diesem Bereich so gering sei, wenn die Technologie doch so revolutionär sei, wie sie klinge, antwortete Rosini: „Weil fast nichts in reversibles Computing und alternative Chiparchitekturen geflossen ist“, sagte er und verwies auf die Milliarden, die für Quantencomputer, Photonik und GPUs ausgegeben würden.
„Wenn Sie diese ausgetretenen Pfade verlassen und über den Aufbau einer brandneuen Architektur sprechen, gibt es absolut niemanden, der das finanzieren wird. Zweitens brauchen wir nicht wirklich viel Geld, um den ersten Chip herzustellen und die Technologie zu beweisen … Sobald wir das bewiesen haben, brauchen wir eine viel größere Runde, um tatsächlich einen Chip zu bauen“, fügte er hinzu.
Earley ihrerseits glaubt, dass reversibles Computing dazu verwendet werden könnte, die leistungsstärksten Computer zu bauen. „Ich habe mich während meiner Promotion 2016 mit diesem Bereich beschäftigt“, sagte sie. „Zufällig schickte mir mein Doktorvater die Dissertation eines Freundes, der an der University of Florida arbeitete und sich mit reversiblem Computing beschäftigte. Ich wollte wissen, wie ich es auf mein damaliges Forschungsgebiet anwenden könnte, nämlich die molekulare Programmierung. Ich begann zu denken, dass reversibles Computing an sich interessant ist, insbesondere weil es die leistungsstärkste Form von Computern ermöglichen könnte. Nach Abschluss meiner Promotion lernte ich Rudolfo kennen und wir stellten fest, dass wir die gleiche Vision hatten.“
„Vaire Computing ist anders, weil seine Technologie auf grundlegender Ebene innovativ ist. Damit ist das Unternehmen außerordentlich gut positioniert, um einen großen Teil des zukünftigen Marktes für KI-Chips und letztlich Computerprozessoren zu erobern“, sagte Andrew J. Scott, Gründungspartner von 7percent Ventures, in einer Erklärung.
An der Runde nahmen auch Seedcamp, Clim8, Tom Knight (ein Erfinder des modernen reversiblen Computing) und Jared Kopf, Gründer von Ramble.ai.
Darüber hinaus hat Vaire Mike Frank, einen bekannten Forscher auf dem Gebiet reversibler Computing, als leitenden Wissenschaftler des Unternehmens eingestellt.
Vaire wurde vor Kurzem als eines von nur zehn Unternehmen in die zweite britische Gruppe von Intel Ignite aufgenommen, Intels globales Startup-Beschleunigungsprogramm für Deep-Tech-Startups in der Frühphase.