Ubitium enfrenta IA de borda e mais com novo processador universal

À medida que as empresas exploram diferentes maneiras de otimizar a forma como lidam com diversas cargas de trabalho no data center e na borda, uma nova startup, Ubitium, surgiu do modo furtivo com uma abordagem de computação interessante e economicamente eficiente: o processamento universal.

Comandada por veteranos da indústria de semicondutores, a startup desenvolveu uma arquitetura de microprocessador que consolida todas as tarefas de processamento – seja para inferência em IA ou tarefas de uso geral – em um único chip versátil.

A Ubitium afirma que isso tem o potencial de transformar a maneira como as empresas abordam a computação, economizando-lhes o incômodo de depender de diferentes tipos de processadores e núcleos de processadores para diferentes cargas de trabalho especializadas. A empresa também anunciou um financiamento de $3,7 milhões de várias empresas de capital de risco.

A Ubitium declarou que está atualmente focada no desenvolvimento de chips universais que poderiam otimizar a computação para dispositivos de borda ou embarcados, ajudando as empresas a reduzir os custos de implantação em até 100 vezes. No entanto, enfatizou que a arquitetura é altamente escalável e pode também ser utilizada para data centers no futuro.

A Ubitium está competindo com alguns nomes estabelecidos no espaço de computação de IA de borda, como Nvidia com sua linha de chips Jetson e Sima.AI com sua família Modalix, mostrando como a corrida para criar processadores específicos para IA está se movendo de grandes data centers para dispositivos e cargas de trabalho mais discretos.

Por que um chip tudo-em-um?

Hoje, quando se trata de alimentar um sistema de borda ou embarcado, as organizações dependem de sistemas em chip (SoCs) que integram várias unidades de processamento especializadas — CPUs para tarefas gerais, GPUs para gráficos e processamento paralelo, NPUs para cargas de trabalho de IA aceleradas, DSPs para processamento de sinais e FPGAs para funções de hardware personalizáveis. Essas unidades integradas trabalham em conjunto para garantir que o dispositivo entregue o desempenho esperado. Um bom exemplo é o caso dos smartphones que muitas vezes usam NPUs juntamente com outros processadores para processamento eficiente de IA em dispositivos, mantendo o baixo consumo de energia.

Embora a abordagem funcione, isso vem à custa de uma maior complexidade de hardware e software e custos de fabricação mais elevados — tornando a adoção difícil para as empresas. Além disso, quando há um patchwork de componentes na pilha, a subutilização de recursos pode se tornar um grande problema. Essencialmente, quando o dispositivo não está executando uma função de IA, o NPU para cargas de trabalho de IA ficaria inativo, ocupando área de silício (e energia).

Para corrigir essa lacuna, Martin Vorbach, que possui mais de 200 patentes de semicondutores licenciadas por grandes empresas de chip americanas, criou a arquitetura de processamento universal. Ele passou 15 anos desenvolvendo a tecnologia e eventualmente se juntou ao CEO Hyun Shin Cho e ao ex-executivo da Intel, Peter Weber, para comercializá-la.

No cerne, Shin Cho explicou que a arquitetura do microprocessador permite que os mesmos transistores do chip sejam reutilizados para diferentes tarefas de processamento, permitindo que um único processador se adapte dinamicamente a diferentes cargas de trabalho, desde computação geral necessária para lógica de controle simples até processamento de fluxo de dados paralelo maciço e inferência de IA.

“À medida que reutilizamos os mesmos transistores para várias cargas de trabalho, substituindo uma gama de chips e reduzindo a complexidade, diminuímos o custo geral do sistema. Dependendo da linha de base, essa é uma relação desempenho/custo de 10x a 100x… A reutilização de transistores para diferentes cargas de trabalho reduz drasticamente o número total de transistores no processador — economizando ainda mais energia e área de silício,” acrescentou o CEO.

Objetivo de tornar a computação avançada acessível

Com a arquitetura de microprocessamento homogênea e independente de carga de trabalho, a Ubitium espera substituir os processadores convencionais — CPUs, NPUs, GPUs, DSPs e FPGAs — por um único chip versátil. A consolidação (que leva a um design de sistema simplificado e custos mais baixos) tornará a computação avançada mais acessível, permitindo ciclos de desenvolvimento mais rápidos para aplicações em eletrônicos de consumo, automação industrial, automação residencial, saúde, automotivo, espaço e defesa.

A arquitetura também é totalmente compatível com RISC-V, a arquitetura de conjunto de instruções de código aberto para desenvolvimento de processadores. Isso facilita sua utilização em aplicações como IoT, interfaces homem-máquina e robótica.

“Ao baixar a barreira para a implantação de computação de alto desempenho e capacidades de IA, nossa tecnologia permite que dispositivos IoT processem dados localmente e tomem decisões inteligentes em tempo real. Isso também ajudará a resolver problemas de interoperabilidade, permitindo que os dispositivos se adaptem e se comuniquem perfeitamente com sistemas diversos,” explicou Cho.

Neste estágio, a empresa possui 18 patentes sobre a tecnologia com um protótipo baseado em emulação de FPGA e está avançando para desenvolver um portfólio de chips variando em tamanhos de matriz, mas compartilhando a mesma arquitetura universal subjacente e pilha de software. Planeja lançar um protótipo de wafer multi-projeto com um kit de desenvolvimento nos próximos meses e enviar os primeiros chips de computação de borda para os clientes em 2026.

Em última análise, Cho afirmou que o trabalho permitirá que eles ofereçam soluções de computação escaláveis para diferentes (e evolutivas) necessidades de desempenho, desde dispositivos embarcados até grandes sistemas de computação de borda.

“Nosso processador independente de carga de trabalho também será capaz de se adaptar a novos desenvolvimentos em IA sem modificações de hardware. Isso permitirá que os desenvolvedores implementem os mais recentes modelos de IA em dispositivos existentes, reduzindo os custos e a complexidade associados às mudanças de hardware… Ao separar as camadas de hardware e software, buscamos estabelecer nosso processador como uma plataforma de computação padrão que simplifica o desenvolvimento e acelera a inovação em diversas indústrias,” acrescentou.