エッジからクラウドへ: AI アプリケーションにおけるハードウェアの重要な役割

生成型人工知能の台頭

この新しいブログ シリーズでは、テクノロジーにおける人工知能と自動化、そしてそれが Broadcom ポートフォリオで果たす重要な役割について探ります。

今年のイースターに、私はテキストからアートを生成する AI ツール Midjourney に、デジタル接続の概念を紹介する未来的な卵バスケットを作成するよう依頼しました。 私が見たものは私の心を吹き飛ばしました。 私が受け取ったアートワークは、視覚的に素晴らしいだけでなく、AI がどのように新しいアイデアに命を吹き込むことができるかを示していました。 私はクリエイターとして、Midjourney、chatGPT、その他のツールを使用して、生成 AI の変革的な性質を直接体験していました。

旅の途中

AI は現在、急速に普及しつつあります。 世界は生成 AI の力に目覚め、アプリケーションとツールのエコシステム全体が急速に稼働し始めています。 医療、金融、運輸などのさまざまな業界でその重要性が高まっています。

これらすべては、デジタルバリューチェーンと半導体ハードウェア市場に多大な影響を及ぼしており、無視することはできません。 アプリとツールは、最小限の遅延でデータを収集、処理し、消費者に返送する必要があります。 エコシステムが急速に出現していることを考えると、これも大規模に行う必要があります。

この革命を維持するには、ハードウェアの革新が不可欠になります。 AI の成長と、そのハードウェア システムとシリコン ロードマップへの影響について考えるとき、アートに Midjourney を使用したり、編集支援に (このブログのように) chatGPT を使用したりするコンテンツ クリエイターとしての私自身の歩みは、全体像を明らかにするのに役立ちます。

では、ハードウェア側では何が必要でしょうか?

AI ワークロードには、複雑なアルゴリズムと大量のデータを処理できる特殊なプロセッサが必要です。 これにより、グラフィックス プロセッシング ユニット (GPU)、フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA)、カスタム AI シリコンなど、AI ワークロードに最適化された新しいプロセッサの開発が行われました。

AI ワークロードによって生成される膨大な量のデータには、構造化データと非構造化データの両方を処理できる大容量のストレージ ソリューションが必要です。 ソリッド ステート ドライブ (SSD) と不揮発性メモリ エクスプレス (NVMe) により、より高速なデータ アクセスと処理が可能になります。

ムーアの法則の関数として大まかに測定されたコンピューティング速度は、AI からの急増するデータ ニーズに対応できません。 これは、並行して処理するコンピューティング ユニット間の相互接続が重要になることを意味します。 有線接続は、コンピューティング デバイス、GPU、ストレージ、メモリ間の重要な役割を果たします。 AI の台頭は、ネットワークがコンピューターであり、接続がそのライフラインであることを意味します。

言うまでもなく、今日の私たちのデジタル体験はワイヤレスです。 この目的を達成するには、ワイヤレス ブロードバンド ネットワークが高速かつ低遅延のデータを大規模に処理できることが重要です。 携帯電話技術と Wi-Fi は、この需要を満たすために補完的に機能します。

5G の導入により、携帯電話ネットワークの容量が向上し、最高速度が提供され続けます。 Wi-Fi の革新は、新たに利用可能になった 6 GHz 帯域と合わせて、最高速度を確保しながらエッジ遅延の問題に直接対処する Wi-Fi 7 で頂点に達しました。

AI の使用の増加に伴い、サイバー脅威や攻撃から保護するサイバーセキュリティの重要性がますます高まっています。 これには、侵入検知システムや暗号化テクノロジーなどの特殊なハードウェアとソフトウェアが必要です。

Broadcom では、常にあらゆるものを接続することを目指してきました。 それが私たちの使命です。Broadcom で世界を繋ぐことです。 私たちは、世界のデータの 99% が少なくとも 1 つの Broadcom チップを通過しているという事実を非常に誇りに思っています。 私たちにとって、AI ハードウェアのニーズは、私たちが毎日行っていることの連続性の中にあります。 当社の有線接続は、ハイパースケーラーのデータセンターとオペレーター ネットワークに電力を供給します。 エッジでは、当社のワイヤレス ブロードバンド ソリューションが家庭に電力を供給し、データを届けます。 当社のソフトウェア ソリューションは、必要なセキュリティ層を提供します。 私たちは AI が現状を打破することを歓迎しており、これを可能にする重要なハードウェアを提供できることを誇りに思っています。

最後に、私たちが焦点を当てているイノベーションのいくつかについて簡単にプレビューさせていただきます。

高度な製造プロセス ：これらはAIハードウェアの製造に不可欠です。 7 ナノメートルと 5 ナノメートルの製造プロセスを使用することで、より小型で強力なチップが作成されます。 当社のチップはより高いデータ負荷を伝送し、AI に必要な低遅延を実現します。

カスタムデザイン:当社は、特定の AI ワークロードに最適化されたデータセンターのストレージおよび接続ソリューションを革新します。

電力効率：複雑なワークロードには大量の電力が必要となり、とりわけエネルギーコストの増加につながる可能性があります。 これは、当社の有線チップと無線チップの両方が注力している分野です。 たとえば、電話で使用される Wi-Fi チップでは、消費電力を大幅に削減することを目的として、世代ごとに無線の最適化とアーキテクチャの変更に断固として取り組んでいます。

これらは、当社が注力しているイノベーションのほんの一例です。 私たちは、一連のフォローアップ ブログで、AI の普及に伴い Broadcom が提供できるものをさらに掘り下げていきたいと考えています。 AI がソフトウェアおよび半導体ハードウェア市場をどのように形成するか、また当社のイノベーションが AI アプリケーションの需要にどのように対応するかについて最新情報をお知らせします。

Broadcom のイノベーションについて詳しくは、こちらをご覧ください。