Το πρώτο τσιπ νευρωνικής επεξεργασίας που τροφοδοτείται με φως μπαίνει στην παραγωγή

Μια μονάδα νευρωνικής επεξεργασίας / NPU (neural processing unit) είναι ένα ειδικό τσιπ που χειρίζεται εργασίες τεχνητής νοημοσύνης (AI) και μηχανικής μάθησης. Σε συσκευές όπως τα smartphones και οι φορητοί υπολογιστές, μια NPU αναλαμβάνει την επεξεργασία εικόνας, τα φίλτρα βίντεο σε πραγματικό χρόνο, την αναγνώριση φωνής, την επαυξημένη πραγματικότητα και την αναγνώριση αντικειμένων.

Ένα AI data center είναι ένα σύνολο υπολογιστών, ειδικά σχεδιασμένο για την επεξεργασία και αποθήκευση μεγάλων όγκων δεδομένων που χρησιμοποιούνται στις παραπάνω εφαρμογές. Διαθέτει ισχυρούς επεξεργαστές, όπως GPU (μονάδες επεξεργασίας γραφικών), TPU (μονάδες επεξεργασίας tensor) και NPU (νευρωνικές μονάδες επεξεργασίας), που αναφέρθηκαν προηγουμένως.

Το πρόβλημα της ενέργειας

Όλες οι εργασίες που εκτελούμε μέσω υπηρεσιών τεχνητής νοημοσύνης γίνονται σε αυτά τα AI data centers, τα οποία καταναλώνουν τεράστια ποσά ενέργειας λόγω των πολύπλοκων υπολογισμών που εκτελούν και της αδιανόητα υψηλής ζήτησης. Για αυτόν τον λόγο, αναπτύσσονται τεχνολογίες υψηλότερης απόδοσης, όπως οι φωτονικές NPUs, οι οποίες χρησιμοποιούν φως αντί για ηλεκτρισμό για την επεξεργασία δεδομένων, μειώνοντας έτσι την ενεργειακή κατανάλωση.

Οι πρώτες NPUs σε μαζική παραγωγή

Όπως διαβάζουμε στο livescience.com, η Q.ANT ανακοίνωσε την έναρξη της παραγωγής της δικής της φωτονικής NPU, η οποία είναι 30 φορές πιο οικονομική και 50% ταχύτερη από τις πιο αποδοτικές μονάδες της αγοράς. Η παραγωγή θα διεξαχθεί αρχικά στις εγκαταστάσεις της IMS Chips στη Στουτγκάρδη (Γερμανία), όπου έχουν επενδυθεί 14 εκατομμύρια ευρώ για να μετατραπεί μια εταιρεία ημιαγωγών σε κέντρο ανάπτυξης NPUs.

Η κίνηση αυτή αναμένεται να φέρει το τσιπ ταχύτερα στην αγορά, συγκριτικά με την κατασκευή μιας νέας εγκατάστασης από το μηδέν. Οι ιθύνοντες της εταιρείας διαβλέπουν μια ευκαιρία να ενσωματωθεί το τσιπ τους στους υπάρχοντες διακομιστές HPC (High-Performance Computing), επιταχύνοντας ενδεχομένως την υιοθέτησή του από τους κατασκευαστές.

Η συμβατική τεχνολογία

Τα παραδοσιακά τσιπ πυριτίου διαχειρίζονται ηλεκτρικά σήματα μέσω μικροσκοπικών διακοπτών που ονομάζονται τρανζίστορ. Αντίθετα, τα φωτονικά τσιπ επεξεργάζονται δεδομένα χρησιμοποιώντας φωτόνια, τα οποία, όντας χωρίς μάζα, μπορούν να ταξιδεύουν πολύ πιο γρήγορα από τα ηλεκτρόνια που χρησιμοποιούνται στα συμβατικά τσιπ. Έτσι, τα φωτονικά τσιπ επιλύουν το ζήτημα της ενεργειακής κατανάλωσης των AI data centers, κάτι που μεταφράζεται σε μικρότερο κόστος λειτουργίας, χαμηλότερες τιμές για AI υπηρεσίες και τη δυνατότητα δημιουργίας νέων μονάδων.

Το τσιπ της Q.ANT κατασκευάζεται με λεπτό υμένιο νιοβικού λιθίου (TFLN), μια κρυσταλλική ένωση που εφαρμόζεται σε έναν δίσκο. Το TFLN κερδίζει ολοένα και περισσότερο την προσοχή των ερευνητών φωτονικής και των επιστημόνων της κβαντικής τεχνολογίας λόγω των δυνατοτήτων του για την επόμενη γενιά υπολογιστών. Με αυτήν την πιλοτική γραμμή παραγωγής, η Q.ANT μειώνει τον χρόνο εισαγωγής στην αγορά, θέτοντας τα θεμέλια ώστε οι φωτονικοί επεξεργαστές να γίνουν συνεπεξεργαστές στην υψηλής απόδοσης υπολογιστική (HPC).