یک استارتاپ فعال در حوزه تراشه‌های هوش مصنوعی با نام Neurophos که در شهر آستین ایالت تگزاس مستقر است و از حمایت مالی بیل گیتس و صندوق سرمایه‌گذاری Gates Frontier Fund برخوردار است، اعلام کرده موفق به توسعه ترانزیستورهای نوری شده که تا ۱۰ هزار برابر کوچک‌تر از فناوری‌های فعلی فوتونیک سیلیکونی هستند.
به گزارش سرویس فناوری تکناک، واحد پردازش نوری (OPU) جدید این شرکت، در بارهای محاسباتی FP4 و INT4، توان پردازشی بسیار بالایی ارائه می‌دهد و حتی می‌تواند از نظر قدرت خام محاسباتی، جدیدترین ابررایانه‌های هوش مصنوعی را پشت سر بگذارد. بر اساس گزارش منتشرشده توسط وب‌سایت The Register، این OPU با وجود مصرف انرژی مشابه، در برخی سناریوها تا ۱۰ برابر قدرتمندتر از ابررایانه Vera Rubin NVL72 شرکت Nvidia عمل می‌کند.
پاتریک بوون، مدیرعامل Neurophos، در توضیح فناوری به‌کاررفته در این تراشه می‌گوید: «روی خود تراشه، یک حسگر فوتونیکی واحد با ابعاد ۱۰۰۰ در ۱۰۰۰ قرار دارد.» این اندازه به‌مراتب بزرگ‌تر از ماتریس‌های متداول ۲۵۶ در ۲۵۶ است که در اغلب GPUهای هوش مصنوعی امروزی استفاده می‌شود. با این حال، نوآوری اصلی Neurophos در کوچک‌سازی شدید ترانزیستورهای نوری نهفته است؛ ترانزیستورهایی که در فناوری‌های فعلی فوتونیک سیلیکونی معمولاً چند میلی‌متر طول دارند و امکان چگالی بالای محاسباتی را محدود می‌کنند.
مطلب پیشنهادی: انقلاب در خنک‌سازی تراشه‌ها؛ «پتوی الماس» استنفورد دمای ترانزیستور را ۷۰ درجه کاهش می‌دهد
شتاب‌دهنده نسل اول این شرکت که «معادل نوری یک هسته تنسور» توصیف شده، تنها حدود ۲۵ میلی‌متر مربع مساحت دارد. هرچند این عدد در مقایسه با صدها هسته تنسور به‌کاررفته در تراشه‌های پیشرفته انویدیا ناچیز به نظر می‌رسد، اما Neurophos تأکید می‌کند که معماری فوتونیکی آن، به‌واسطه سرعت بسیار بالا، این کمبود ظاهری را جبران می‌کند. نخستین OPU این شرکت با نام Tulkas T100 با فرکانس ۵۶ گیگاهرتز کار می‌کند؛ عددی که به‌مراتب بالاتر از فرکانس پردازنده‌ها و شتاب‌دهنده‌های دیجیتال رایج است.
بخوانید: محققان کره‌ای ترانزیستورهای زیر نانومتری تولید می‌کنند
به گفته مدیرعامل Neurophos، یکی از مزیت‌های کلیدی این فناوری آن است که ترانزیستورهای نوری جدید با استفاده از فناوری‌های کنونی ساخت نیمه‌هادی تولید شده‌اند. این موضوع به شرکت اجازه می‌دهد در آینده از ظرفیت کارخانه‌هایی مانند Intel یا TSMC برای تولید انبوه استفاده کند. با این حال، این تراشه‌ها هنوز در مرحله آزمایش قرار دارند و پیش‌بینی می‌شود تولید انبوه آنها زودتر از سال ۲۰۲۸ آغاز نشود. افزون بر این، چالش‌هایی مانند نیاز به حجم بالای واحدهای پردازش برداری و حافظه‌های SRAM همچنان باید برطرف شود.
بخوانید: ساخت ترانزیستورهای بدون سیلیکون توسط دانشمندان ژاپنی
فوتونیک سیلیکونی به‌عنوان یکی از حوزه‌های نوظهور صنعت نیمه‌هادی، در سال‌های اخیر توجه شرکت‌های بزرگ فناوری را به خود جلب کرده است. انویدیا هم‌اکنون از راهکارهای فوتونیکی در زیرساخت‌های شبکه‌ای خود بهره می‌برد و AMD نیز برنامه‌ای چندصد میلیون دلاری برای ایجاد مرکز تحقیقاتی ویژه فوتونیک سیلیکونی در دستور کار دارد.
کارشناسان معتقدند دستاورد تازه Neurophos نشانه‌ای از آغاز رقابتی گسترده‌تر در این حوزه است؛ رقابتی که می‌تواند آینده پردازش هوش مصنوعی و مراکز داده را به شکل بنیادین دگرگون کند.
