قدم مهندسو جامعة بنسلفانيا تقدمًا ثوريًا في عالم الذكاء الاصطناعي (AI) مع إطلاق نوع جديد من رقاقات الكمبيوتر. بدلاً من الرقاقات التقليدية التي تعتمد على الإشارات الكهربائية، تستخدم هذه الشريحة الضوئية السيليكونية المبتكرة (SiPh) موجات الضوء لأداء الحسابات الرياضية المعقدة، مما يحدث ثورة في طاقة معالجة الكمبيوتر واستهلاك الطاقة.
تم تطوير هذه الشريحة الجديدة من خلال جهد تعاوني بين فريق البحث الذي يرأسه نادر إنغيتا، الحاصل على ميدالية بنجامين فرانكلين، وH. Nedwill Ramsey Professor في بنسلفانيا، وفيروز أفلاتوني، أستاذ مشارك في الهندسة الكهربائية والأنظمة في بنسلفانيا. من خلال استغلال التفاعل بين موجات الضوء والمادة، تتغلب شريحة SiPh على القيود التي تواجهها أجهزة الكمبيوتر اليومية، التي لم تتغير بشكل كبير منذ الستينيات.
ركز الباحثون جهودهم على تحسين عملية ضرب المتجهات بالمصفوفة، وهي عملية حرجة في الشبكات العصبية التي تشكل أساس الأدوات الحديثة للذكاء الاصطناعي. من خلال تغيير سمك السيليكون بدقة في مناطق معينة من الشريحة، تمكن الفريق من تلاعب الضوء لينتشر في أنماط محددة، مما يمكن من إجراء حسابات بسرعة فائقة.
أحد أبرز جوانب هذا التصميم هو جاهزيته للتطبيق التجاري، خاصة في وحدات معالجة الرسومات (GPUs) المستخدمة في تطوير الذكاء الاصطناعي. تعمل منصة SiPh بشكل متوافق مع تكنولوجيا وحدات معالجة الرسومات الحالية، مما يتيح التكامل السهل لتعزيز تدريب الذكاء الاصطناعي والمهام الخاصة بالتصنيف. يوفر هذا التكامل سرعات أعلى واستهلاكًا منخفضًا للطاقة، مما يوفر مزايا كبيرة لأنظمة الذكاء الاصطناعي.
بالإضافة إلى فوائده الأداء، تقدم شريحة SiPh أيضًا خصوصية بيانات محسنة. من خلال تنفيذ عدة عمليات حسابية بشكل متزامن، تقضي على الحاجة لتخزين البيانات الحساسة في ذاكرة الكمبيوتر، مما يقلل من عرضتها للاختراق والتسريب.
يمثل هذا البحث، الذي تم دعمه من قبل مكتب البحوث العلمية في سلاح الجو الأمريكي ومكتب الأبحاث البحرية الأمريكية، خطوة رئيسية نحو خلق كمبيوترات أكثر قوة وآمانًا وصديقة للبيئة. تمتد تداعيات هذه الابتكارات بعيدًا عن مجرد مجال الذكاء الاصطناعي، ممهدة الطريق لعصر جديد من الحوسبة.
أسئلة متكررة (FAQ) حول شريحة SiPh وتداعياتها:
1. ما هي شريحة SiPh؟
شريحة SiPh هي نوع جديد من رقائق الكمبيوتر التي طورها مهندسو جامعة بنسلفانيا. تستخدم موجات الضوء بدلاً من الإشارات الكهربائية لأداء الحسابات الرياضية المعقدة.
2. كيف تحدث شريحة SiPh ثورة في طاقة معالجة الكمبيوتر؟
من خلال استغلال التفاعل بين موجات الضوء والمادة، يمكن لشريحة SiPh إجراء حسابات بسرعة فائقة، تجاوزاً للقيود التي تواجهها الرقائق التقليدية. هذا التقدم يعزز بشكل كبير طاقة معالجة الكمبيوتر.
3. ما التطبيق الخاص في الذكاء الاصطناعي الذي يركز عليه فريق البحث؟
يتمركز فريق البحث على تحسين عملية ضرب المتجهات بالمصفوفة، وهي عملية حرجة في الشبكات العصبية التي تدعم الأدوات الحديثة للذكاء الاصطناعي.
4. ما الفوائد التي تقدمها شريحة SiPh لتطوير الذكاء الاصطناعي؟
شريحة SiPh جاهزة للتطبيق التجاري، خاصة في وحدات معالجة الرسومات (GPUs) المستخدمة في تطوير الذكاء الاصطناعي. إنها متوافقة مع تكنولوجيا وحدات معالجة الرسومات الحالية، مما يمكن من تكامل سلس، وتقدم سرعات أعلى واستهلاكًا أقل للطاقة، وهذا يوفر فوائد كبيرة لأنظمة الذكاء الاصطناعي.
5. كيف تعزز شريحة SiPh خصوصية البيانات؟
تقضي شريحة SiPh على الحاجة لتخزين البيانات الحساسة في ذاكرة الكمبيوتر من خلال تنفيذ عدة عمليات حسابية بشكل متزامن. هذا يقلل من مخاطر الاختراق والتسريب، ويعزز خصوصية البيانات.
6. ما الدعم الذي حصل عليه البحث؟
تم دعم البحث من قبل مكتب البحوث العلمية في سلاح الجو الأمريكي ومكتب الأبحاث البحرية الأمريكية.
The source of the article is from the blog be3.sk