Intel tutvustas esmakordselt kiipi täielikult homomorfselt krüpteerimise (Fully Homomorphic Encryption, FHE) jaoks, mis lahendab ülesandeid 5000 korda kiiremini kui tavapärased serveriprotsessorid. See on Heracles («Herakles»), mille on tellinud USA sõjavägi kvantarvutite küberturbe vastu suunatud operatsioonide jaoks. «Herakles» kiirendab täielikult krüpteeritud teabe töötlemist ilma dekrüpteerimiseta, säilitades konfidentsiaalsuse igas etapis.
Täielikult homomorfselt krüpteerimine (Fully Homomorphic Encryption, FHE) on lootusrikas krüptograafiline tehnoloogia, mis võimaldab teostada meelevaldseid arvutusi krüpteeritud andmete üle ilma nende dekrüpteerimiseta. See lahendab põhilise usaldusprobleemi pilveteenuste ja tehisintellekti süsteemide puhul: andmed jäävad platvormide jaoks täielikult suletuks isegi töötlemise ajal. Siiski jääb FHE praktilise rakendamise peamiseks takistuseks tavaliste protsessorite ja graafikakaartide äärmiselt madal jõudlus.
Rohkem teavet „mõistatusterohke“ matemaatika kohta, mis on seotud täieliku homomorfselt krüpteerimisega, saab lugeda artiklist „Täielik homomorfsus — ja ei mingit usaldust!“ meie arhiivist. Ilma süvitsi minemata võib öelda, et tavapärastel CPU-del ja GPU-del võivad sellised tehingud olla tuhandete kuni kümnete tuhandete kordade võrra aeglasemad kui töötus avatud andmetega. Seetõttu arendavad juhtivad ettevõtted ja idufirmad aktiivselt FHE-le spetsialiseeritud kiirendajaid. Kuidas iganes on anonüümsus alati nõudlik.
Kiip, mille nimi on „Herakles“, hakkas Intel arendama viis aastat tagasi. Enne eelmisel kuul toimunud ISSCC konverentsi teati sellest vähe. Nüüd on Intel valmis teavet temast doosiliselt jagama, sest konkurendid ei maga ning on oluline jääda kuulda. Firma esindajate sõnul kiirendab Herakles FHE arvutusi kuni 5000 korda võrreldes parimate Intel Xeon serveriprotsessoritega (näiteks 24- tuumne Sapphire Rapids).
Kiip on valmistatud ettevõtte tipptaseme 3-nm FinFET-protsessis, selle pindala on umbes 20 korda suurem kui konkurentide FHE arendustes (üle 200 mm² võrreldes umbes 10 mm² konkurentide puhul) ja töötab tihedas koostöös kahe 24 GB HBM mooduliga. Kiip ja mälu on peidetud ühise veeblocki alla ja jahutatakse vedelal jahutusagensil. Kokkuvõttes meenutab teostus tipptasemel GPU-d, kuid lahendab teistsuguseid ülesandeid.
„Heraklese“ arhitektuur on rakupõhine struktuur, mis ühendab paaride arvutustooted 9,6 Tbit/s ribalaiusega bussiga. 48 GB mahuga HBM välimälu vahemällu salvestatakse kõikide paaride arvutustootjate ühiselt 64 MB vahemällu. Juhiühendus välimällu tagab 819 GB/s ligipääsu. Sellised omadused on isegi tänapäeva kõige võimsamate graafikaaktselerite jaoks hoopis ulmelised.
Ettevõtte sõnul on Heracles esimene „skaala” funktsionaalsuse FHE kiip. Teisisõnu, see ei ole laborikatse, vaid lahendus, mis suudab lahendada tõeliselt suuremahulisi ülesandeid. ISSCC-l toimunud reaalajas demonstreerimisel töötles kiip anonüümset päringut krüpteeritud valijate andmebaasist (häälte registreerimise kontrollimise funktsioon) 14 µs jooksul, võrreldes 15 ms Xeoni puhul — erinevus, mis 100 miljoni valimiskasti kontrollimisel kärbib aega 17 päevalt 23 minutile.
Avalik esitlus „Herakleesest“ võib olla oluline samm FHE riistvaraplatvormide kommertsialiseerimise võidus. Käivitusettevõtted Duality Technologies, Optalysys, Niobium Microsystems ja teised edendavad aktiivselt oma lahendusi, kuid Intel loodab oma juhtivatele positsioonidele tööstuses, mis toetavad perspektiivset arendust. Kui tehnoloogia saab laialdast levikut, muudab see radikaalselt lähenemist privaatsusele pilvearvutustes, andmeanalüüsis, masinõppes ja paljudes teistes valdkondades, kus praegu peate töötlemise kiirusel privaatsusest loobuma.
Allikas:
Allikas: 3dnews.ru
