Νέα τσιπ μνήμης που ελέγχονται από φως και μαγνήτες καθιστούν τους υπολογιστές με τεχνητή νοημοσύνη λιγότερο ενεργοβόρους

Αμερικανοί ερευνητές αναπτύσσουν έναν νέο τύπο τσιπ μνήμης που μπορεί να αποθηκεύει πληροφορίες και να εκτελεί υπολογισμούς με υψηλή ταχύτητα και αποτελεσματικότητα.

Οι ερευνητές λένε ότι τα μαγνητοοπτικά τσιπ μνήμης θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, απελευθερώνοντας ενέργεια για την τεχνητή νοημοσύνη. (Πηγή: Live Science)

Πρόκειται για έναν νέο τύπο εξαιρετικά γρήγορου τσιπ μνήμης (ή κελιού μνήμης) που χρησιμοποιεί οπτικά σήματα και μαγνήτες για την αποτελεσματική επεξεργασία και αποθήκευση δεδομένων.

Τα κελιά επιτρέπουν στους χρήστες να εκτελούν υπολογισμούς υψηλής ταχύτητας, ανέφερε η ομάδα στο περιοδικό Nature Photonics . Η ταχύτερη ταχύτητα επεξεργασίας και η χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας θα βοηθήσουν στην κλιμάκωση των κέντρων δεδομένων για συστήματα τεχνητής νοημοσύνης (AI) ώστε να λειτουργούν εύκολα.

«Τα κέντρα δεδομένων με χιλιάδες μονάδες επεξεργασίας γραφικών (GPU) απαιτούν πολλή ενέργεια για να λειτουργήσουν», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Νέιθαν Γιάνγκμπλαντ, ηλεκτρολόγος μηχανικός και μηχανικός υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ. «Η λύση είναι συχνά να αγοράζουμε περισσότερες GPU και να χρησιμοποιούμε περισσότερη ενέργεια. Έτσι, αν τα οπτικά μπορούν να λύσουν αυτό το πρόβλημα πιο αποτελεσματικά και πιο γρήγορα, θα μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας και το σύστημα μηχανικής μάθησης θα λειτουργεί επίσης πιο γρήγορα».

Αυτά τα νέα στοιχεία μνήμης χρησιμοποιούν ένα μαγνητικό πεδίο για να κατευθύνουν ένα φωτεινό σήμα δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα μέσω ενός δακτυλιοειδούς συντονιστή, ενός εξαρτήματος που ενισχύει το φως σε ορισμένα μήκη κύματος και το στέλνει σε μία από τις δύο θύρες εξόδου. Ανάλογα με την ένταση του φωτός σε κάθε θύρα εξόδου, το στοιχείο μνήμης μπορεί να κωδικοποιήσει έναν αριθμό μεταξύ 0 και 1 ή μεταξύ 0 και -1. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά στοιχεία μνήμης που κωδικοποιούν μόνο τιμές 0 ή 1 σε bit πληροφοριών, τα νέα στοιχεία μνήμης μπορούν να κωδικοποιήσουν έναν αριθμό μη ακεραίων τιμών, επιτρέποντας την αποθήκευση έως και 3,5 bit ανά στοιχείο μνήμης.

Αυτά τα φωτεινά σήματα αριστερόστροφα και δεξιόστροφα είναι σαν «δύο δρομείς που τρέχουν στην ίδια διαδρομή, αλλά τρέχουν σε αντίθετες κατευθύνσεις, με τον άνεμο πάντα μπροστά από τον έναν και πίσω από τον άλλον», λέει ο μηχανικός Γιάνγκμπλαντ.

Οι αριθμοί που συλλέγονται από αυτόν τον αγώνα γύρω από τον δακτυλιοειδή συντονιστή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενίσχυση των συνδέσεων μεταξύ κόμβων σε τεχνητά νευρωνικά δίκτυα, βοηθώντας τους αλγόριθμους μηχανικής μάθησης να επεξεργάζονται δεδομένα με παρόμοιο τρόπο με τον ανθρώπινο εγκέφαλο, είπε.

Σε αντίθεση με τους παραδοσιακούς υπολογιστές, οι οποίοι εκτελούν υπολογισμούς στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας και στη συνέχεια στέλνουν τα αποτελέσματα στη μνήμη, τα νέα κελιά μνήμης εκτελούν υπολογισμούς υψηλής ταχύτητας ακριβώς μέσα στη συστοιχία μνήμης. Ο Youngblood δήλωσε ότι η υπολογιστική εντός μνήμης είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για εφαρμογές όπως η τεχνητή νοημοσύνη που πρέπει να επεξεργάζονται πολλά δεδομένα πολύ γρήγορα.

Η ομάδα απέδειξε επίσης την ανθεκτικότητα αυτού του τύπου μαγνητοοπτικού τσιπ μνήμης. Οι ερευνητές δήλωσαν ότι εκτέλεσαν περισσότερες από 2 δισεκατομμύρια εγγραφές και σβήσεις σε αυτά τα τσιπ χωρίς να παρατηρήσουν καμία υποβάθμιση στην απόδοση, μια βελτίωση 1.000 φορές σε σχέση με τις προηγούμενες τεχνολογίες μνήμης. Οι συμβατικές μονάδες flash περιορίζονται σε 10.000 έως 100.000 εγγραφές και σβήσεις, δήλωσε ο Youngblood.

Στο μέλλον, ο κ. Γιάνγκμπλαντ και οι συνάδελφοί του ελπίζουν να προσθέσουν περισσότερα από αυτά τα κελιά μνήμης σε υπολογιστές και να δοκιμάσουν πιο προηγμένους υπολογισμούς.

Η τεχνολογία θα μπορούσε να βοηθήσει στη μείωση της ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που απαιτείται για τη λειτουργία συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης, είπε.

Πηγή: https://baoquocte.vn/chip-bo-nho-moi-duoc-dieu-khien-bang-anh-sang-va-nam-cham-giup-may-tinh-ai-it-ngon-dien-hon-292647.html