Az elmúlt időkben történt tudományos áttörés keretében egy kínai kutatócsoport forradalmian új mesterséges intelligencia (AI) chipet tervezett, amely nem a hagyományos elektronikai félvezető komponenseket használja, hanem a fotonok erejét. Ez az innovatív megközelítés elindította az utat a nagy léptékű fotonikus számítások és hatékony valódi világbeli AI alkalmazások felé.
Az AI gyors fejlődése azt követeli meg, hogy a következő generációs számítógépek ne csak erősek legyenek, hanem energiatakarékosak is. A fotonikus intelligens számítás ígéretes megoldásként jelenik meg annak képességével, hogy rendkívül magas feldolgozási sebességeket és szuperior energiatakarékosságot biztosítson – tulajdonságok, melyek kulcsfontosságúak a mesterséges intelligencia számítási és energiafogyasztási kihívásainak legyőzésében.
Annak ellenére, hogy hatalmas a potenciálja, a jelenlegi fotonikus számítások egyszerű AI feladatokra korlátozódnak, mint például a digitális osztályozás vagy a mintafelismerés kis méretben. Azonban az új kutatások, melyeket a Science című folyóiratban dokumentáltak, bemutatnak egy nagy léptékű fotonikus chiplettet, valamint egy elosztott fotonikus számítási architektúrát, melyet „Taichi”-nak neveznek, és jelentős ugrást hoznak. A Tsinghua Egyetem kutatói által kifejlesztett Taichi képes kezelni fejlett AI feladatokat, magas számítási teljesítményt és energiatakarékosságot érve el.
Az elektronikus számítástechnikában „mélyebben” merülve a Taichi architektúra „szélesebbre” megy, azaz nagyobb áteresztőképességre és skálázhatóságra összpontosít, lehetővé téve a szélesebb körű párhuzamos számításokat. A chiplett nagy pontossági szinteket ért el összetett osztályozási feladatokban, például képek megkülönböztetésében több száz kategóriában az ImageNet és Omniglot adathalmazokon belül.
A chip kiválóan teljesített precíziós feladatokban, mint zene komponálása és művészi munkák létrehozása. Különösen figyelemre méltó, hogy a Taichi napi 160 tera műveletet végrehajt másodpercenként wattban, jelentősen túlszárnyalva a jelenlegi fotonikus integrált áramköröket és kétségbe vonva a hagyományos AI chipeket két nagyságrenddel az energiahatékonyság szempontjából.
A tsinghua egyetem szakértőjének, Fang Luanak a szerint a Taichi várhatóan elősegíti a hatékony fotonikus megoldások fejlesztését, létfontosságú támogatást nyújtva a fundamental modellek számára, és új generatív AI korszakot nyitva meg.
Ez a fejlesztés akkor érkezik, amikor az Amerikai Egyesült Államok Biden adminisztrációja módosította a szabályozásokat, hogy szigorítsák a kínai hozzáférést az amerikai AI chipekhez és chipgyártó eszközökhöz, kiemelve a technológiai fölény globális versenyét az AI területeken.
Jelenlegi piaci trendek: A jelenlegi ismereteim szerint a globális AI chip piac gyors növekedésével találjuk magunkat szemben, amit az AI széles körű elfogadása hajt elő a különböző iparágakban, mint például az autóipar, egészségügy, kiskereskedelem és pénzügy. Folyamatos kereslet mutatkozik olyan AI chipekre, melyek nemcsak erősek, hanem energiatakarékosak is, ez serkentette a kutatásokat és az alternatív számítási paradigma, mint például a fotonikus számítás fejlesztését.
Jövőbeli kilátások: A piaci elemzők azt jósolják, hogy az AI chipek piaca a következő években jelentősen bővülni fog, egyes becslések szerint elérve a tízmilliárd dolláros szintt is a dekád második felére. Ennek a növekedésnek az AI és gépi tanulás folyamatos fejlesztése, valamint a AI-t támogató technológiák, mint például a peremszámítás és az Intelligens Eszközök Internetje (IoT) elterjedése lesz a hajtóereje.
Fő kihívások vagy viták: Az egyik fő kihívás, amely szembesül a fotonikai alapú AI chipek, mint a Taichi architektúra fejlesztésével, az ezek integrálása a meglévő elektronikai rendszerekbe és az aktuális infrastruktúrával való kompatibilitás biztosítása. Emellett problémát jelent a chipgyártás tömegtermelése és annak teljesítményének folytonosságának fenntartása. Viták is keringenek az AI technológia geopolitikai aspektusai körül, ahol a nemzetek a vezetés jelenlegiségéért versengenek, ami aggodalmakat válthat ki a hozzáférhetőség és a globális technológiai szakadékok miatt.
A foton-alapú AI chip tervezés előnyei:
– Energiatakarékosság: A Taichihoz hasonló fotonikus chipek növekvő energetikai hatékonyságot kínálnak, amely kulcsfontosságú a kiszámíthatóság csökkentésében és a fenntarthatóbb AI alkalmazások lehetőségének biztosításában.
– Feldolgozási sebesség: A foton-alapú chippek a fénysebességgel való információfeldolgozást teszik lehetővé, jelentősen növelve a feldolgozási sebességet a hagyományos elektronikai chipekhez képest.
– Kevesebb hőtermelés: Mivel a fotonok nem termelnek annyi hőt, mint az elektronok az elektromos áramkörökben, a fotonikus chippek enyhíthetik a túlzott hőtermelés kihívásait a magas teljesítményű számítástechnikában.
A foton-alapú AI chip tervezés hátrányai:
– Gyártási bonyolultság: A fotonikus chipek gyártási eljárásai jelenleg bonyolultabbak és kevésbé érettek, mint az elektronikai félvezetős chipeké.
– Integrációs kihívások: A foton alapú chippek integrálása a meglévő elektronikus rendszerekkel és infrastruktúrával jelentős technikai akadályokat jelenthet.
– Költség: Az új chiparchitektúra, mint a Taichi, fejlesztése magas bekerülési költségeket vonhat maga után kutatásban, fejlesztésben és gyártósorok felállításban.
Kapcsolódó információkért elismert forrásokból ebben a területen, érdemes lehet meglátogatni:
– Globális Félvezetőipari Szövetség
– IEEE – Villamosmérnöki és Elektronikai Mérnökök Társasága
Kérjük, vegye figyelembe, hogy a fentebb felsorolt URL-eket ismert elismert domainek alapján biztosítottam az utolsó ismereti frissítés óta. Azonban a tényleges tartalom változhatott azóta, ezért ezzel a megértéssel kell látogatni az oldalakat.
The source of the article is from the blog shakirabrasil.info