שבבי זיכרון חדשים הנשלטים על ידי אור ומגנטים הופכים מחשבי בינה מלאכותית לפחות צמאי חשמל

חוקרים אמריקאים מפתחים סוג חדש של שבב זיכרון שיכול גם לאחסן מידע וגם לבצע חישובים במהירות וביעילות גבוהות.

Chip bộ nhớ mới được điều khiển bằng ánh sáng và nam châm giúp máy tính AI ít ngốn điện hơn

חוקרים אומרים ששבבי זיכרון מגנטו-אופטיים יכולים לסייע בהפחתת צריכת החשמל ולפנות חשמל לבינה מלאכותית. (מקור: Live Science)

זהו סוג חדש של שבב זיכרון (או תא זיכרון) אולטרה-מהיר המשתמש גם באותות אופטיים וגם במגנטים כדי לעבד ולאחסן נתונים ביעילות.

התאים מאפשרים למשתמשים להריץ חישובים במהירות גבוהה, כך דיווח הצוות בכתב העת Nature Photonics . מהירות העיבוד המהירה יותר וצריכת האנרגיה הנמוכה יותר יסייעו להרחבת מרכזי נתונים עבור מערכות בינה מלאכותית (AI) כדי שיפעלו בקלות.

"מרכזי נתונים עם אלפי יחידות עיבוד גרפיות (GPU) דורשים הרבה אנרגיה כדי לפעול", אמר מחבר המחקר נתן יאנגבלאד, מהנדס חשמל ומחשבים באוניברסיטת פיטסבורג. "הפתרון הוא לעתים קרובות לקנות יותר GPU ולהשתמש ביותר אנרגיה. לכן, אם אופטיקה יכולה לפתור את הבעיה הזו בצורה יעילה ומהירה יותר, זה יפחית את צריכת החשמל, וגם מערכת למידת המכונה תפעל מהר יותר."

תאי זיכרון חדשים אלה משתמשים בשדה מגנטי כדי לכוון אות אור עם כיוון השעון או נגד כיוון השעון דרך מהוד טבעתי, רכיב המשפר אור באורכי גל מסוימים, ושולח אותו לאחת משתי יציאות פלט. בהתאם לעוצמת האור בכל יציאת פלט, תא הזיכרון יכול לקודד מספר בין 0 ל-1, או בין 0 למינוס 1. בניגוד לתאי זיכרון מסורתיים המקודדים רק ערכים של 0 או 1 בביט מידע, תאי הזיכרון החדשים יכולים לקודד מספר ערכים שאינם מספרים שלמים, מה שמאפשר אחסון של עד 3.5 סיביות לכל תא זיכרון.

אותות האור נגד כיוון השעון ונגד כיוון השעון הם כמו "שני רצים שרצים באותו מסלול, אבל הם רצים בכיוונים מנוגדים, כשהרוח תמיד לפני אחד ומאחורי השני", אומר המהנדס יאנגבלאד.

המספרים שנאספו מהמרוץ הזה סביב מהוד הטבעת יכולים לשמש לחיזוק הקשרים בין צמתים ברשתות עצביות מלאכותיות, ובכך לסייע לאלגוריתמים של למידת מכונה לעבד נתונים באופן דומה למוח האנושי, הוא אמר.

בניגוד למחשבים מסורתיים, המבצעים חישובים ביחידת העיבוד המרכזית ולאחר מכן שולחים את התוצאות לזיכרון, תאי הזיכרון החדשים מבצעים חישובים במהירות גבוהה ממש בתוך מערך הזיכרון. יאנגבלאד אמר כי מחשוב בתוך הזיכרון שימושי במיוחד עבור יישומים כמו בינה מלאכותית שצריכים לעבד הרבה נתונים במהירות רבה.

הצוות הדגים גם את העמידות של שבב זיכרון מגנטו-אופטי מסוג זה. החוקרים אמרו כי ביצעו יותר מ-2 מיליארד כתיבות ומחיקות על שבבים אלה מבלי לראות כל ירידה בביצועים, שיפור פי 1,000 לעומת טכנולוגיות זיכרון קודמות. כונני הבזק קונבנציונליים מוגבלים ל-10,000 עד 100,000 כתיבות ומחיקות, אמר יאנגבלאד.

בעתיד, מר יאנגבלאד ועמיתיו מקווים להוסיף עוד מתאי זיכרון אלה למחשבים ולבחון חישובים מתקדמים יותר.

הטכנולוגיה עשויה לסייע בהפחתת כמות החשמל הדרושה להפעלת מערכות בינה מלאכותית, הוא אמר.

[מודעה_2]
מָקוֹר