Yapay zekâ modelleri büyüdükçe, onları çalıştıran çiplerin enerji tüketimi ve ısınma sorunu da büyüyor. ABD'li optik bilişim şirketi Q/C Technologies, bu soruna çözüm olarak yapay zekâ hesaplamalarını elektronlar yerine ışıkla yapan bir optik işlemci (OPU) geliştiriyor. Şirket, 30 Eylül'de ABD Enerji Bakanlığı'na bağlı Sandia Ulusal Laboratuvarları'nın Entegre Nanoteknolojiler Merkezi (CINT) ile ortak bir araştırma programı başlattığını açıkladı.
GPU'lar neden sınıra dayanıyor?
Günümüzdeki yapay zekâ çipleri, matris çarpımı gibi yoğun matematiksel işlemleri elektronik devreler üzerinden yapıyor. Bu durum yüksek enerji tüketimine, aşırı ısınmaya ve veri aktarımında darboğazlara yol açıyor. Yapay zekâ veri merkezlerinde kullanılan tek bir sunucu kabininin yaklaşık 140 kilovat güç tüketebildiği düşünüldüğünde, enerji sorunu sektörün en büyük engellerinden biri hâline geliyor.
Optik işlemci nasıl çalışıyor?
Q/C Technologies'in geliştirdiği optik işlemci, hesaplamaları ışığın kırınım ve girişim gibi doğal fiziksel özelliklerinden yararlanarak yapıyor. Işıkla yapılan hesaplamalar sayesinde sinyallerin işlemci içinde yayılma süresinin büyük ölçüde kısaltılması hedefleniyor. Elektrik gerektirmeyen pasif ışık bileşenlerinin kullanılmasıyla da enerji tüketiminin klasik çiplerin çok altına çekilmesi amaçlanıyor.
Sandia ile ortaklık neyi kapsıyor?
Yaklaşık 17 bin çalışanı ve yıllık 5 milyar dolarlık bütçesiyle mikroelektronik ve fotonik alanında önemli araştırmalar yürüten Sandia Ulusal Laboratuvarları, projenin nanoteknoloji altyapısını sağlayacak. Ortak çalışmada, ışık tabanlı işlemcilerin ticari olarak yaygınlaşmasının önündeki engeller ele alınacak. Bu engeller arasında doğrusal olmayan işlemlerin yapılması, bellek entegrasyonu, hesaplama hassasiyeti, ışık kayıpları ve optik parçaların klasik elektronik sistemlerle birlikte çalıştırılması yer alıyor.
Proje hangi aşamada?
Proje şu anda araştırma ve tasarım aşamasında. Şirketin nihai hedefi, mevcut çiplere göre çok daha yüksek hız ve veri aktarım kapasitesine ulaşan, aynı zamanda çok daha az enerji tüketen ticari işlemciler üretmek. Q/C Technologies, bu amaçla San Francisco'da yaklaşık 446 metrekarelik bir fotonik laboratuvarı kurdu. Şirketin Baş Teknoloji Sorumlusu Yossef Ehrlichman, Sandia ile yürütülen çalışmanın temel optik yetenekleri bütünleşik bir işlemci mimarisine taşımak için somut bir zemin oluşturduğunu söyledi.
