Nereye Gidiyor Bu TDP ? Çözüm Fotonik Çipler mi?

1965’de intelin kurucularından Golden More her 18 ayda bir yonga başına düşen transistor sayısının 2 ye katlandığını iletiyor bu söylem “More Yasası” olarak bilinir. Buradaki artışın göstergesi artık dikey yönden paralel yöne evrilmeye başladı, bunun nedeni tabi ki transistor sayısının artması ile soğutma ve enerji ihtiyacının da artarak artik karṣılanamaz hale gelmesi.

Intel ve AMD ‘nin son server işlemcileri specleri nereye gidiyor bu TDP ? sorusunu sorduruyor. İşlemci başına 500W değerleri, hatta Nvidia GPU’larda 700W enerji ihtiyaçlarını görüyoruz. Bu değerlerden anladığımız artık hava ile soğutmanın sonuna geldik. Server üreticileri geçtiğimiz yıldan itibaren kapalı ve açık devre sıvı soğutmalı sistemleri duyurmaya başladı. Veri Merkezlerimizi bu duruma hazır hale getirmemiz gerekiyor. Belki de bundan sonraki çıkacak CPU ve GPU aileleri için açık devre sıvı soğutma sistemleri zorunlu olacak.

Geçtiğimiz hafta Science dergisinde “Large-scale photonic chiplet Taichi empowers 160-TOPS/W artificial general intelligence” adında bir makale paylaşıldı. Bilin bakalım yayınlayan üniversite hangi ülkede tabi ki “ÇİN”

Çipler yarı iletken malzeme olan Silicon malzemelerden üretilir, silicon malzemenin hammaddesi ise ABD’nin %90 oranında elinde tutarak tekel olduğu silika kumu dur. Yazımın başında bahsettiğim transistörlerin sayısının artması ancak boyutların küçütülmesi ile mümkün olmaktadır, yerli litografi makineleri 90 nm boyutlarında silicon malzemeleri kesebilirken, dünya üzerinde bu silicon malzemeyi küçük hassasiyette kesen litografi makineleri de Hollanda’nın elinde bulunuyor

2015 Yılından beri ABD’nin Çin’e uyguladığı kademeli yaptırımlar, bilgi çağının hammaddesi olan silicona Çin’in erişimini kısıtladı, bu durum çoğu Çinli teknoloji üreticilerini zor durumda bırakarak farklı alanlardaki çözüm arayışlarını hızlandırdı.

Geçtiğimiz haftada bu makale ile Taichi Fotonik Çipi duyurusu yapıldı.

Nedir bu fotonik çip?

Silicon bazlı çipler elektronik haraket yolu ile işlemleri gerçekleştirir. Elektronik haraketlilik ise enerji tüketimini arttırırken ısı üretir. Fotonik çipler ise veri iletimini optik sinyalleri kullanarak yapıyorlar, hız olarak ise ışık hızına yakın muazzam bir bant genişliği sunuyor. Durumu açıklamak için şöyle bir değer verebiliriz, vakum tüplerden transistörlere geçerken mikro saniyelerden nano saniyelere geçtik, fotonik deki değerler ise artık saniyenin kattirilyonda bir olan femto saniyelere indirilmesine olanak sağlıyor.

Biraz daha teknik detay vermek istiyorum;

Silicon tabanlı çiplerde kapılar vardır ve değerleri “1” veya “0” olarak gösterilir. Giriş değerlerine göre çıkış değeri belirlenir.

Buradaki değer ise elektrik sinyali ile ortaya çıkar, eğer değer bir düzeyin üstünde ise “1” altında ise “0” olarak iletilir.

Fotonik çiplerde de durum aynıdır ancak burada elektrik sinyali yerine ışık yoğunluğu kullanılır. Işık yoğunluğu bir eşik değerin üzerinde ve altında olma durumuna göre “1” veya “0” değeri olması sağlanır. Elektrik sinyali kullanılmadığı içinde enerji tüketimi düşük, buna bağlı olarak da ısı üretimi az olduğu için soğutma ihtiyacı çok düşüktür.

Taichi Fotonik Çipi

Taichi Fotonik çipi de bu altyapıyı kullanarak üretken yapay zeka icin üretilmiş bir çip. Şöyle ki yapılan testlerde 14 milyona kadar parametreyi işleyebildiği tespit edilmiş.

Makalede, 50 farklı dilde binlerce farklı el yazısı ile yazılmış bir görüntü işlenerek %92 oranında bir doğrulukla sınıflandırma yapılabildiği aktarılıyor. Besteci Bach tarzında besteler yapabiliyor, Ressam Edward Munch tarzında manzaralar oluşturabiliyor. Buradaki kritik konu %92 değeri, klasik çipler ile yapılan çalışmalarda bu değer %80 düzeylerinde kalıyor.

Bu işlemleri yaparken watt başına 160 Tops değeri ölçülmüş, bu da klasik çiplerden 1000 kat daha verimli olduğu anlamına geliyor.

Bu çipler Şu anda veri merkezlerimize girecek kadar kompakt değiller ama bu çipi minyatürleştirme çalışmaları hızla devam ediyor. Silicon mimaride bu sınırlara gelmişken ve Çin bu kadar sıkıṣmıṣken, bu taraftaki gelişmenin çok hızlı olacağını ve yeni nesil teknolojinin yapı taşı olacağını düşünüyorum.

Kaynak:

Large-scale photonic chiplet Taichi empowers 160-TOPS/W artificial general intelligence | Science

0 0 votes
Article Rating