ساخت سی‌پی‌یوهایی با بازده مغز انسان درآینده‌ای نزدیک

به گزارش سیتنا، شرکت اِی‌اِم‌دی (AMD) هفته گذشته اعلام کرد، اِی‌پی‌یوهای (APUs) آینده آن‌ها(نوعی سی‌پی‌یو با قابلیت‌های بیشتر- مترجم)، ویژگی کورتکس-آ5 (Cortex-A5) شرکت اِی‌آراِم (ARM) را خواهد داشت.(این ویژگی منجر به کمترین هزینه، مصرف انرژی و اندازه خواهد شد- مترجم)اِی‌اِم‌دی همچنین اعلام کرد با اِی‌آراِم، ایمجینیشن تکنولوژی (Imagination Technologies)، مدیاتِک (MediaTek) و تجهیزات تگزاس (Texas Instruments) برای ساخت ساختمان سیستم‌های ناهمگن(اِچ‌اِس‌اِی) همکاری می‌کند.

خیلی عجیب نیست که فکر کنیم در آینده تراشهاِی‌اِم‌دی ممکن است تعداد کمی هسته جی‌پی‌یو (GPU)، تعداد کمی هسته سی‌پی‌یو x86 و هزاران هسته کوچک اِی‌آراِم داشته باشد.تمامی این‌هابه صورت موازی، مطابق با نئومورفیک و عالی کار می‌کنند-شاید هم‌اکنون استفاده از همه منابع به صورت کارآمد تا حدی به خیال شبیه باشد.

طراحی تراشه نئومورفیک اینتل (Intel) بسیار متمایز است. این تراشه دارای دو فناوری نسبتاً پیدایش‌یافته می‌باشد: اِل‌اِس‌وی(LSV) و ممریستورها (memoristor). اِل‌اِس‌وی‌هامغناطیس‌های بسیار کوچکی هستند که میدان مغناطیسیخودرا با اسپین الکترون (اسپینترونیک) عبوریمطابق می‌سازند. ممریستورها عناصری الکترونیکی هستند که از طرفی با عبور جریان، مقاومت خود را افزایش می‌دهند و با برعکس شدن جریان مقاومتشان کاهش می‌یابد؛ زمانی که جریانی نگذرد، این عناصر آخرین مقاومت خود را حفظ می‌کنند (یا به عبارتی داده‌ها را ذخیره می‌کنند).

با سیمکشی اِل‌اِس‌وی و ممریستورها درون یک شبکه عرضی (مطابق تصویر بالا)، اینتل ادعا کرده است که می‌تواند سی‌پی‌یوهای نئومورفیک بسازد. به نظر می‌رسد اِل‌اِس‌وی مانند نورون عمل می‌کند و ممریستور مانند سیناپس، مقدار مقاومت نیز برابر با تعداداتصال سیناپس است. صحبت از عناصر بسیار کوچکی، در حدود 10 نانومتر است، بنابراین در تئوری اینتل ممکن است قادر به ساخت تراشه‌ی با میلیاردها نورون و سیناپس باشد.

در مغز انسان 100 تریلیون سیناپس وجود دارد.مغز انسان سرعت 100 هرتز دارد در حالی که تراشه نئومورفیک اینتل می‌تواند با سرعت گیگاهرتز یا تراهرتز عمل کند. ذهن انسان از سریع‌ترین ابرکامپیوتر نیز قوی‌تر است ولی مصرف آن تنها 30 وات است. محققان اینتل اعتقاد دارند تراشه نئومورفیک آن‌ها می‌تواند به کارایی مشابهی برسد.

ترانزیستور برای خاموش یا روشن شدن چندین ولت انرژی نیازدارد، در حالی که نورون‌های اِل‌اِس‌وی تنها به تغییر جهت الکترون‌ها (چیزی در حدود 20 میلی ولت) نیاز دارند. اینتل فکر می‌کند تراشه‌های نئومورفیکش، می‌تواند 300 مرتبه از ترانزیستورها کم مصرف‌تر باشد.

باید توجه داشت که این تراشه‌های اسپینی تاکنون ساخته نشده‌اند، و تنها یک طراحی نظری می‌باشند که بر روی برخی کامپیوترهای قوی شبیه‌سازی گشته‌اند. ممریستورها به سرعت در حال رشد هستند و اسپینترونیک‌ها به دلیل مصرف پایینشان، توجه محققان زیادی را در سرتاسر جهان به خود جلب کرده‌اند.

تاکنون اعتقاد داشتیم فناوری تراشه‌های ترانزیستوری سیلیکونی برای مدت زمان زیادی باقی خواهند ماند، اما از زمانی که اینتل و اِی‌اِم‌دی مفهوم سی‌پی‌یو نئومورفیک را ممکن ساخته‌اند، می‌توان گفت ما به ساخت مغز بر روی تراشه بسیار نزدیک شده‌ایم.

انتهای پیام