চীন প্রথম ডেডিকেটেড 'কার্বন ন্যানোটিউব' এআই চিপ তৈরি করেছে

টিপিও - চীনা বিজ্ঞানীরা একটি নতুন ধরণের টেনসর প্রসেসিং ইউনিট (টিপিইউ) তৈরি করেছেন - একটি বিশেষ ধরণের কম্পিউটার চিপ যা ঐতিহ্যবাহী সিলিকন সেমিকন্ডাক্টরের পরিবর্তে কার্বন ন্যানোটিউব ব্যবহার করে। তারা বলছেন যে নতুন চিপটি আরও শক্তি-দক্ষ কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার (এআই) দরজা খুলে দিতে পারে।

প্রচলিত TPU-র বিপরীতে, লাল কম্পিউটার চিপটিই প্রথম কার্বন ন্যানোটিউব ব্যবহার করে - ষড়ভুজে সাজানো কার্বন পরমাণু দিয়ে তৈরি ক্ষুদ্র নলাকার কাঠামো - সিলিকনের মতো ঐতিহ্যবাহী অর্ধপরিবাহী পদার্থের পরিবর্তে। (ছবি: সানকাই)

এআই মডেলগুলি ডেটা-নিবিড় এবং চালানোর জন্য প্রচুর পরিমাণে কম্পিউটিং শক্তির প্রয়োজন হয়। এটি মেশিন লার্নিং মডেলগুলিকে প্রশিক্ষণ এবং স্কেলিংয়ের ক্ষেত্রে একটি উল্লেখযোগ্য বাধা তৈরি করে, বিশেষ করে যখন এআই অ্যাপ্লিকেশনের চাহিদা বৃদ্ধি পায়। এই কারণেই বিজ্ঞানীরা প্রসেসর থেকে কম্পিউটার মেমোরি পর্যন্ত নতুন উপাদান তৈরি করার জন্য কাজ করছেন, যা প্রয়োজনীয় গণনা চালানোর সময় কম শক্তি খরচ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

এই চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করার জন্য গুগলের বিজ্ঞানীরা ২০১৫ সালে টিপিইউ তৈরি করেছিলেন। এই বিশেষায়িত চিপগুলি টেনসর অপারেশনের জন্য ডেডিকেটেড হার্ডওয়্যার অ্যাক্সিলারেটর হিসেবে কাজ করে - এআই মডেলগুলিকে প্রশিক্ষণ এবং পরিচালনা করার জন্য ব্যবহৃত জটিল গাণিতিক গণনা। এই কাজগুলিকে সেন্ট্রাল প্রসেসিং ইউনিট (সিপিইউ) এবং গ্রাফিক্স প্রসেসিং ইউনিট (জিপিইউ) থেকে সরিয়ে, টিপিইউগুলি এআই মডেলগুলিকে দ্রুত এবং আরও দক্ষতার সাথে প্রশিক্ষণ দেওয়ার সুযোগ দেয়।

তবে, প্রচলিত TPU-এর বিপরীতে, এই নতুন চিপটি প্রথম কার্বন ন্যানোটিউব ব্যবহার করে - সিলিকনের মতো ঐতিহ্যবাহী অর্ধপরিবাহী পদার্থের পরিবর্তে ষড়ভুজাকার প্যাটার্নে সাজানো কার্বন পরমাণু দিয়ে তৈরি ছোট নলাকার কাঠামো। এই কাঠামোটি ইলেকট্রন (চার্জযুক্ত কণা) কে ন্যূনতম প্রতিরোধের সাথে তাদের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত করতে দেয়, যা কার্বন ন্যানোটিউবগুলিকে বিদ্যুতের চমৎকার পরিবাহী করে তোলে।

চীনা বিজ্ঞানীদের মতে, তাদের TPU মাত্র ২৯৫ মাইক্রোওয়াট (μW) বিদ্যুৎ খরচ করে (যেখানে ১ ওয়াট হল ১০,০০,০০০ μW) এবং প্রতি ওয়াটে ১ ট্রিলিয়ন গণনা করতে পারে - যা শক্তি দক্ষতার একক। এর ফলে চীনের কার্বন-ভিত্তিক TPU গুগলের চিপের তুলনায় প্রায় ১,৭০০ গুণ বেশি শক্তি-সাশ্রয়ী।

"চ্যাটজিপিটি থেকে সোরা পর্যন্ত, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা একটি নতুন বিপ্লবের সূচনা করছে, কিন্তু ঐতিহ্যবাহী সিলিকন-ভিত্তিক সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তি ক্রমশ বিপুল পরিমাণে ডেটা প্রক্রিয়াকরণের চাহিদা মেটাতে অক্ষম হচ্ছে। আমরা এই বিশ্বব্যাপী চ্যালেঞ্জের একটি সমাধান খুঁজে পেয়েছি," বলেছেন ঝিয়ং ঝাং, গবেষণাপত্রের সহ-লেখক এবং পিকিং বিশ্ববিদ্যালয়ের ইলেকট্রনিক্স বিভাগের অধ্যাপক।

নতুন TPU-তে 3,000টি কার্বন ন্যানোটিউব ট্রানজিস্টর রয়েছে এবং এটি একটি সিস্টোলিক অ্যারে আর্কিটেকচার ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে - একটি গ্রিডে সাজানো প্রসেসরের একটি নেটওয়ার্ক। এটি TPU-কে ডেটা প্রবাহের সমন্বয় সাধন করে এবং প্রতিটি প্রসেসর একই সময়ে কাজের একটি ছোট অংশ সম্পাদন করে তা নিশ্চিত করে একসাথে একাধিক গণনা সম্পাদন করতে দেয়।

এই সমান্তরাল প্রক্রিয়াকরণ গণনাগুলিকে অনেক দ্রুত সম্পাদন করতে সাহায্য করে, যা AI মডেলগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ যারা প্রচুর পরিমাণে ডেটা প্রক্রিয়াকরণ করে। এটি মেমোরির ফ্রিকোয়েন্সিও হ্রাস করে - বিশেষ করে স্ট্যাটিক র‍্যান্ডম অ্যাক্সেস মেমোরি (SRAM)-কে ডেটা পড়ার এবং লেখার জন্য যে ফ্রিকোয়েন্সি প্রয়োজন তা হ্রাস করে, ঝাং বলেন। এই ক্রিয়াকলাপগুলিকে কমিয়ে আনার মাধ্যমে, নতুন TPU অনেক কম শক্তি ব্যবহার করে দ্রুত গণনা সম্পাদন করতে পারে।

গবেষকরা বলছেন যে একই ধরণের কার্বন ন্যানোটিউব-ভিত্তিক প্রযুক্তি ভবিষ্যতে সিলিকন-ভিত্তিক চিপের চেয়ে আরও শক্তি-সাশ্রয়ী বিকল্প প্রদান করতে পারে। তারা কর্মক্ষমতা উন্নত করতে এবং এটিকে আরও স্কেলেবল করার জন্য চিপটিকে আরও পরিমার্জন করার পরিকল্পনা করছে, যার মধ্যে সিলিকন সিপিইউতে টিপিইউ সংহত করার উপায়গুলি অন্বেষণ করাও অন্তর্ভুক্ত, তারা বলেছে।

হা থু

লাইভ সায়েন্সের মতে