Intel a arătat pentru prima dată cipul pentru criptarea complet homomorphică (Fully Homomorphic Encryption, FHE), care rezolvă sarcini de 5000 de ori mai repede decât procesoarele server clasice. Acesta este acceleratorul Heracles, creat la comanda militarilor din SUA pentru a contracara atacurile din partea calculatoarelor cuantice. "Heracles" accelerează procesarea informațiilor complet criptate fără niciun fel de decodare, menținând confidențialitatea pe toate etapele.
Criptarea complet homomorphică (Fully Homomorphic Encryption, FHE) reprezintă o tehnologie criptografică promițătoare, care permite efectuarea de calcule arbitrare asupra datelor criptate fără a fi necesară decriptarea acestora. Aceasta rezolvă problema fundamentală a încrederii în serviciile cloud și sistemele AI: datele rămân complet închise pentru platforme chiar și în timpul procesării. Cu toate acestea, principalul obstacol în calea aplicării practice a FHE rămâne performanța extrem de scăzută a procesoarelor și plăcilor grafice obișnuite.
Pentru mai multe detalii despre matematica "capcanei" criptării complet homomorphică, puteți citi articolul "Completă homomorfie — și nicio încredere!" din arhiva noastră. Fără a intra în detalii, să menționăm că pe CPU-uri și GPU-uri obișnuite, astfel de operațiuni pot fi de mii — zeci de mii de ori mai lente decât lucrul cu date deschise. De aceea, companiile și start-upurile de frunte dezvoltă activ acceleratoare specializate pentru FHE. Oricum, anonimatul va fi întotdeauna dorit.
Cipul, numit "Heracles", a început să fie dezvoltat de Intel acum cinci ani. Până la conferința ISSCC de luna trecută, despre el se știa puțin. Acum, Intel este pregătită să împărtășească informații dozat despre el, deoarece concurenții nu dorm și este important să rămână în atenție. Potrivit reprezentanților companiei, Heracles accelerează calculele FHE de până la 5000 de ori comparativ cu cele mai bune procesoare server Intel Xeon (de exemplu, Sapphire Rapids cu 24 de nuclee).
Chipul este fabricat folosind cea mai avansată tehnologie de procesare de 3 nm FinFET a companiei, având o suprafață de aproximativ 20 de ori mai mare decât dezvoltările concurente în domeniul FHE (peste 200 mm² în loc de aproximativ 10 mm² la concurenți) și operează în strânsă colaborare cu două module HBM de câte 24 GB fiecare. Chipul și memoria sunt ascunse sub un bloc de apă comun și sunt răcite cu un refrigerant lichid. În general, designul seamănă cu un GPU de top, dar rezolvă alte probleme.
Arhitectura „Heracles” reprezintă o structură în celule, care leagă plăcile de calcul pereche printr-o magistrală cu lățimea de bandă de 9,6 TB/s. Memoria externă HBM cu o capacitate totală de 48 GB este tamponată de un cache comun pentru toate plăcile pereche, cu o capacitate de 64 MB. Canalul de acces la memoria externă asigură 819 GB/s. Caracteristici de acest tip nici măcar nu au fost visate de cele mai puternice acceleratoare grafice de astăzi.
Compania susține că Heracles este primul chip FHE care funcționează „la scară”. Cu alte cuvinte, nu este o demonstrație de laborator, ci o soluție capabilă să îndeplinească sarcini reale la scară mare. În demonstrația live de la ISSCC, chipul a procesat o cerere anonimă către o bază de date criptată a alegătorilor (funcția de verificare a înregistrării votului) în 14 µs în loc de 15 ms pe Xeon — o diferență care, la verificarea a 100 milioane de buletine, se reduce de la 17 zile la 23 de minute.
Prezentarea publică a „Heracles” poate fi considerată un pas important în cursa pentru comercializarea platformelor hardware FHE. Startup-urile Duality Technologies, Optalysys, Niobium Microsystems și altele promovează, de asemenea, soluțiile lor, dar Intel mizează pe pozițiile sale de lider în industrie, care să susțină dezvoltarea promițătoare. Dacă tehnologia va câștiga o răspândire largă, aceasta va schimba radical abordarea față de confidențialitate în calculul în cloud, analiza datelor, învățarea automată și multe alte domenii, unde acum trebuie să faci compromisuri în privința confidențialității pentru viteza de procesare.
Sursa:
Sursa: 3dnews.ru
