Intel poprvé představila čip pro plně homomorfní šifrování (Fully Homomorphic Encryption, FHE), které zvládá úkoly 5000krát rychleji než klasické serverové procesory. Tento akcelerátor Heracles byl vytvořen na zakázku amerických vojáků jako obrana proti hackování kvantovými počítači. "Heracles" urychluje zpracování plně šifrovaných informací bez jakéhokoli dekódování, čímž zachovává důvěrnost na všech úrovních.
Plně homomorfní šifrování (Fully Homomorphic Encryption, FHE) je perspektivní kryptografická technologie, která umožňuje provádět libovolné výpočty nad šifrovanými daty bez nutnosti jejich dešifrování. Tento přístup řeší základní problém důvěry v cloudové služby a systémy AI: data zůstávají zcela skrytá před platformami i během zpracování. Hlavní překážkou pro praktické využití FHE však zůstává velmi nízký výkon běžných procesorů a grafických karet.
Více informací o "hlavolamové" matematice plně homomorfního šifrování lze přečíst v článku "Plná homomorfnost — a žádná důvěra!" z našeho archivu. Bez podrobného zkoumání zmiňme, že na běžných CPU a GPU mohou být takové operace tisíckrát až desítky tisícůkrát pomalejší než práce s otevřenými daty. Proto přední společnosti a start-upy aktivně vyvíjejí specializované akcelerátory pro FHE. Jak se říká, anonymita bude vždy požadována.
Čip, který dostal jméno "Heracles", začala společnost Intel vyvíjet před pěti lety. Před konferencí ISSCC minulý měsíc bylo o něm málo známo. Nyní je Intel připravena sdílet informace postupně, protože konkurenti nespí a je důležité zůstat v povědomí. Podle zástupců společnosti urychluje Heracles FHE výpočty až 5000krát ve srovnání s nejlepšími serverovými procesory Intel Xeon (například 24jádrovým Sapphire Rapids).
Čip je vyroben podle nejmodernější technologie 3nm FinFET společnosti a má plochu přibližně 20krát větší než konkurenční vývoje v oblasti FHE (více než 200 mm² oproti přibližně 10 mm² u konkurentů) a úzce spolupracuje s dvěma moduly HBM, každým o velikosti 24 GB. Čip a paměť jsou skryty pod společným vodním blokem a jsou chlazeny kapalinou. Celkově provedení připomíná špičkový GPU, ale řeší jiné úkoly.
Architektura „Herkules“ představuje buněčnou strukturu, která spojuje pár výpočetních dlaždic pomocí sběrnice s propustností 9,6 TB/s. Vnější paměť HBM o celkové kapacitě 48 GB je bufferována společnou cache pamětí o velikosti 64 MB pro všechny páry dlaždic. Přístupový kanál k externí paměti zajišťuje 819 GB/s. Takové charakteristiky by i nejnáročnějším dnešním grafickým akcelerátorům ani nenapadly.
Společnost tvrdí, že Herkules je první čip FHE, který pracuje „v měřítku“. Jinými slovy, nejde o laboratořní demonstraci, ale o řešení schopné vykonávat skutečné rozsáhlé úkoly. V živé demonstraci na ISSCC čip zpracoval anonymní dotaz na zašifrovanou databázi voličů (funkce ověřování registrace hlasu) za 14 μs místo 15 ms na Xeon – rozdíl, který při kontrole 100 milionů hlasovacích lístků zkracuje dobu z 17 dnů na 23 minut.
Veřejné představení „Herkules“ lze považovat za významný krok v závodě o komercializaci hardwarových FHE platforem. Startupy Duality Technologies, Optalysys, Niobium Microsystems a další také aktivně prosazují svá řešení, ale Intel spoléhá na své vlastní vedoucí postavení v oboru, které podpoří perspektivní vývoj. Pokud se technologie rozšíří, radikálně změní přístup k ochraně soukromí v cloudovém výpočtu, analýze dat, strojovém učení a mnoha dalších oblastech, kde je nyní nutné obětovat důvěrnost na úkor rychlosti zpracování.
Zdroj:
Zdroj: 3dnews.ru
