قد تفوز الصين في مجال الذكاء الاصطناعي، ساحة معركة المستقبل

خائف جدا Zvi Or-Bach الرئيس التنفيذي لشركة MonolithIC 3D عقب مقال كتبه مهندسو Alibaba يوضح أنهم تمكنوا من تسريع تطبيقات الذكاء الاصطناعي ألف مرة باستخدام شرائح ذات تقنيات قديمة * وفي الحوار الذي أجريناه معه يوضح أن المعجزة تمت من خلال وضع شريحة الذاكرة على المعالج، أي شريحة ثلاثية الأبعاد تستخدم بنية ثلاثية الأبعاد مختلفة

قد تفوز الصين في حوسبة الذكاء الاصطناعي التي هي ساحة المعركة في المستقبل. هكذا يقول تسفي أور باخ، MonolithIC 3D: في مقابلة مع CHIPORTAL بعد مقال كتبه في الصحافة المهنية يحذر فيه من أنه إذا لم يعود الغرب إلى رشده، فإن الصين ستستخدم تفوقها في الذكاء الاصطناعي كسلاح لتدميرها. إخضاع الغرب.

يستشهد بورقة بحثية نُشرت كجزء من مؤتمر IEEE الدولي لدوائر الحالة الصلبة لعام 2022 والذي كتب فيه الباحثون العاملون في Alibaba (ALIBABA# NASDAQ: BABA) أنهم استخدموا شريحة مقاس 55 نانومتر لكنهم تمكنوا من تحقيق تحسن كبير في أداء الذكاء الاصطناعي عبر معالج إنتل 14 نانومتر فقط من خلال وضع الذاكرة فوق المعالج واتصال هجين بينهما. "إذا كانت الأشياء المكتوبة في المقال صحيحة بالفعل، فسوف يصلون إلى التفوق في مجال الذكاء الاصطناعي، وهذه هي الوسيلة التي ستُخاض فيها الحرب القادمة فعليًا".

يقتبس أور-باخ الرئيس التنفيذي لشركة Applied Materials غاري ديكرسون الذي قال: "المحرك التكنولوجي للسنوات العشر المقبلة هو الذكاء الاصطناعي. هل نحن مستعدون لأعظم فرصة في حياتنا؟" يسافر ديكرسون حول العالم ويتحدث مع صانعي الرقائق وصناع السياسات حول السؤال الذي تبلغ قيمته 10 تريليون دولار: كيف يمكننا اغتنام الفرصة الاقتصادية التي يوفرها الذكاء الاصطناعي، والتي من شأنها أن تحول كل صناعة ومؤسسة تقريبا في السنوات المقبلة؟ في الواقع، يعد الذكاء الاصطناعي هدفًا متحركًا لأن متطلبات الحوسبة تتضاعف كل ثلاثة أشهر ونصف.

وفي حوار مع موقع العلوم وموقع تشيبورتال، يوضح أور-باخ: "في الحرب المستقبلية، من يمتلك ذكاءً اصطناعيًا أقوى سيفوز. إذا كانت الاختلافات ضخمة كما تظهر المقالة، فمن الممكن أن نواجه جميعا مشكلة كبيرة. لا أعرف مدى تقدم الصينيين إلى ما هو أبعد من المقالة وتحركهم في اتجاه أكثر تطبيقية، ولكن أستطيع أن أقول إن المقالة تظهر ميزة ألف مرة في أداء الذكاء الاصطناعي. وكل هذا تم باستخدام شريحة 55 نانومتر مقابل شريحة 14 نانومتر. إذا كان هذا العمل مجرد قمة جبل الجليد (لأن الصينيين نادرا ما يعلنون)، وإذا لم نتحرك بسرعة فسنكون جميعا عبيدا للصينيين".

لقد تعامل الصينيون مع المشكلة بطريقة مختلفة تمامًا وببنية ثلاثية الأبعاد مختلفة. في عام 2017 كنت في مؤتمر ChipEx ولاحظت إمكانية زيادة أداء الشريحة ألف مرة في تطبيقات الذكاء الاصطناعي باستخدام الهندسة المعمارية ثلاثية الأبعاد. إن الإنجاز الذي حققه الصينيون ليس من قبيل الصدفة، بل هو حقيقي كما تنبأنا بأنفسنا بالفعل قبل خمس سنوات، وإذا لم يعود الغرب إلى رشده فقد نجد أنفسنا في وضع غير مؤات في مجال الذكاء الاصطناعي الذي سيكون من الصعب اللحاق به. مع."

وفاة قانون مور

"حتى الآن، لا يوجد سبب قوي بما يكفي لاستبدال الطريقة التقليدية لإنتاج الرقائق، لأنه وفقًا لقانون مور، يوفر كل جيل تحسنًا بنسبة 30٪ في الأداء. ولكن في السنوات الأخيرة كان هناك حديث عن تباطؤ قانون مور، إن لم يكن توقفه تمامًا. لدى الصينيين أيضًا مشكلة أخرى، لأن الغرب يمنعهم من استخدام حتى أكثر الرقائق تقدمًا الموجودة بالفعل، لذلك اتجهوا إلى التقنية ثلاثية الأبعاد وحصلوا على تحسن في الأداء ليس بنسبة 30% بل ألف مرة في أداء الذكاء الاصطناعي، ويمكنني أن أقول أن هذه هي البداية فقط." يقول أور باخ.

"هناك طرق أخرى لتحسين أداء الرقائق والتي لا تقتصر على تقليل العقدة كما كان الحال حتى الآن فيما يتعلق بقانون مور. فقط للتوضيح، جميع الدوائر الإلكترونية في العالم تتكون من مجموعة من الموصلات - الأسلاك المعدنية والترانزستورات. في مجال الترانزستورات لقد تحسننا مليون مرة حسب قانون مور. الأسلاك المعدنية لم تتحسن. على العكس من ذلك، كلما كانت أصغر، كلما كانت أقل جودة. التخطيط الذكي يمكن أن يعوض قليلاً عن جودة الخيوط، لكن مع مرور الوقت لا يمكنك تعويض الخيوط. وهذا صحيح أكثر عند الحديث عن الذاكرة."

"اليوم نحن نعمل مع شريحتين، المعالج والذاكرة، اللتين تتصلان من خلال لوحة وتأتي المعلومات من شريحة إلى أخرى من خلال مكونات الإدخال / الإخراج لكل منهما. يحد هذا الموقف بشدة من الاتصال المستقبلي ومعدل التحسن في أداء الحوسبة. وبمجرد أن أخذت شركة علي بابا شريحة معالج من أحد المصانع ووضعت شريحة ذاكرة من مصنع آخر ووضعتها فوق الأول، أصبحوا يتحدثون عن كثافة 100 ألف سلك في المليمتر المربع. وهذا يمثل اتصالاً أكبر بكثير بين المنطق والذاكرة مما يمكن القيام به بالطريقة التي كنا نعمل بها حتى الآن، أي في دمج شريحتين منفصلتين."

وبحسب أورباخ، فهو حريص على هذه الرؤية بين صناعة الحوسبة في العالم وفي إسرائيل بشكل خاص. وما زلت أعتقد أن إسرائيل قادرة على الريادة في مجال الذكاء الاصطناعي لأن الأمر يتعلق بالهندسة المعمارية وليس الإنتاج، وسوف تنتج شركة TSMC ما نطلبه منها. تمتلك إسرائيل كل المعرفة اللازمة للقيادة، لكنني لم أتمكن من خلق الزخم. التقيت بكبير العلماء (هيئة الابتكار الآن) وآخرين لكن ذلك لم يساعد.

هل يمكنك إعطاء مثال على استخدام الذكاء الاصطناعي كسلاح؟

"الحرب المستقبلية لن تكون مثل حروب الماضي، الحرب في الوقت الحالي بدائية تماما. مثال على ذلك مجموعة الطائرات بدون طيار التي ستعمل بشكل مستقل وتفعل كل ما نطلبه منها دون تفعيل الدبابات. مثال على ذلك هو الطابور الطويل من الدبابات الروسية الذي يتحرك ببطء. يحدث هذا لأن الأوكرانيين لديهم التفوق في مجال الطائرات بدون طيار. لقد اشتروا طائرة تركية بدون طيار ويقومون بتدمير كل سيارة مدرعة أو دبابة روسية يرونها. اليوم، هذه طائرات فردية بدون طيار يتم تشغيلها عن بعد، ولكن إذا كان من الممكن التقاط العديد من الطائرات بدون طيار والتحكم فيها باستخدام الذكاء الاصطناعي، فسيكون من الممكن إيذاء أي شخص تريده محليًا. الأمر كله يتعلق بالتحكم وقدرات الحوسبة التي إذا كنت قويًا فيها فلا يمكن إيقافك. وكما ذكرت في الحروب القادمة فإن الفائزين هم أولئك الذين لديهم ميزة في مجال الذكاء الاصطناعي، خاصة إذا كان الفارق كبيرًا، وإذا لم نفعل ذلك سيقوم شخص آخر بذلك، وهذا ليس بالأمر الجيد دائمًا. " يلخص أور باخ.

في السنوات الأخيرة، تزايدت التوترات بين الولايات المتحدة والصين، ونتيجة لذلك، تحرم الولايات المتحدة الصين من الوصول إلى تقنيات ومعدات تصنيع الرقائق المتقدمة. (وهي عملية تكررت أيضًا مع الروس، في الأسابيع الأخيرة بسبب غزو أوكرانيا). ويشمل ذلك الوصول إلى الأدوات المتقدمة مثل الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية. وبناءً على ذلك، أفيد أن TSMC وSamsung وIntel فقط هم من ظلوا في السباق على العقد التكنولوجية التي يقل حجمها عن 10 نانومتر. ويقول المحللون إنه من المنطقي أن تركز الشركات الصينية الموارد البديلة على تقنيات الرقائق الناضجة.

وهذا يمكن أن يفسر اعتماد الربط الهجين كتقنية أساسية من قبل العديد من الشركات الصينية. يسمح لهم الاقتران الهجين باستبدال التكبير البعدي للعقد بتكبير ثلاثي الأبعاد على مستوى النظام.

في أغسطس 2018، أطلقت YMTC رسميًا بنية Xtacking المتطورة في Flash Memory Summit وفازت بجائزة "الأفضل في العرض". في منتج 3D NAND، تستخدم خطي إنتاج للرقائق، أحدهما لذاكرة 3D NAND متعددة الطبقات والآخر للدوائر الطرفية (التحكم في الذاكرة).

في سبتمبر 2020، نشرت شركة صينية أخرى، IC League، نتائج تقنية التكامل غير المتجانس على الرقاقة (HITOC)، وهي عبارة عن تطوير شرائح موجه نحو الذكاء الاصطناعي، في ورقة بحثية بعنوان "كسر جدار الذاكرة لرقائق الذكاء الاصطناعي بأبعاد جديدة". .

وكما جاء في المقال الحالي، يبدو أن الصينيين (في هذه الحالة مهندسو علي بابا) لم يتمكنوا من زيادة أداء الشرائح الموجودة إلا من خلال وضع الذاكرة فوق المعالج فيما يعرف بالشريحة ثلاثية الأبعاد.

من المقال: “في HITOC، لدينا رقاقتان، رقاقة منطقية ورقاقة ذاكرة، مثبتتان معًا (باستخدام دبوس هجين). يوجد في الشريحة المنطقية مجموعات من وحدات المعالجة. يوجد أسفل هذا المخزن المؤقت المنطقي في الشريحة الثانية مخازن مؤقتة لمصفوفات DRAM." كانت النتائج التي أبلغت عنها IC League عبارة عن تحسن عام من حيث الحجم. في ISSCC 2022، قدمت علي بابا في ورقة بحثية تحسينًا بأكثر من ألف مرة في أجهزة حوسبة الذكاء الاصطناعي باستخدام الاقتران الهجين.

"تقدم هذه الورقة إنجازًا مهمًا للغاية في الأداء وتقليل الطاقة. يوضح باحثو علي بابا أنه "مقارنة بنظام CPU-DRAM التقليدي، تحقق شريحة (علي بابا) لدينا سرعة تبلغ 9.78x (أي ما يقرب من 10 أضعاف AB). ويؤكدون أنه يمكن تحسين الإنتاجية وسعة الذاكرة بشكل أكبر من خلال زيادة عدد كتل الاتصال الهجين أو استخدام تقنيات معالجة أكثر تقدمًا لخدمة نماذج توصية أكثر تعقيدًا.

"فيما يتعلق بكفاءة الطاقة، وهو أمر مهم في التطبيقات المتعلقة بالذاكرة، فإن عملنا يحقق 184.11QPS/W (QPS - استعلامات في الثانية)، وهو ما يتجاوز نظام CPU-DRAM بمقدار 317.43x. ومن حيث كفاءة المساحة، يعمل الترابط الهجين عالي الكثافة على تحسين QPS/mm2 بمقدار 660×. تم تحقيق النتائج باستخدام عقدة معالجة قديمة نسبيًا تبلغ 55 نانومتر للمنطق وتمت مقارنتها بمعالج Intel Xeon Gold الرائد عند 14 نانومتر."

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• رائد فضاء صيني إلى القمر – متى؟
• البحث عن نوع جديد من الحاسوب / جون بولس
• جوردون مور - الذي كان الرئيس التنفيذي لشركة إنتل ومخترع قانون مور والبروفيسور مايكل رابين من بين الفائزين بجائزة دان ديفيد لعام 2010
• 50 عامًا على قانون مور: "أهم تطور في العصر الحديث"
• تمكن أحد الباحثين من تصغير حجم الشرائح الهجينة دون المساس بكفاءتها ودقتها