“`html

“`

يحتوي تقريباً كل جزء من أجزاء الحاسوب على نوع من الساعة. تحتوي وحدات المعالجة المركزية (CPUs)، ووحدات معالجة الرسومات (GPUs)، وبطاقات واجهة الشبكة، والمفاتيح، وأحياناً حتى وصلات الاتصال النشطة الواصلات المترابطة النشطة، على مكون خاص بضبط الوقت. بالنسبة لأحمال العمل الحسابية التقليدية، عادةً ما تنقسم هذه الساعات إلى فئتين: ساعات سريعة، دقيقة التوقيت، أو ساعات متزامنة بشكل جيد عبر وحدات معالجة الرسومات المتعددة (أو وحدات المعالجة المركزية)، كما يقول إيان كاتريس، محلل رئيسي في More Than Moore ويعمل مع SiTime.

يقول كاتريس: “مشكلة الذكاء الاصطناعي أنه يقوم بكلتا المهمتين”. “تريد أن يعمل رقائقك بأسرع ما يمكن، ولكنك تريد أيضاً أن تتزامن عبر 100,000 رقاقة”.

يُجمع مُذبذب SiTime Super-TCXO الوظائف الخاصة بالساعات فائقة الاستقرار والمُزامنة الجيدة في جهاز واحد، مُقدمًا مزامنة أفضل بثلاث مرات من مُكون مُقارن قائم على الكوارتز عند عرض نطاق ترددي يبلغ 800 جيغابت في الثانية، في رقاقة بمساحة ربع المساحة.

تحسين التوقيت يؤدي إلى توفير الطاقة

إن الذكاء الاصطناعي حيوانٌ مُستهلكٌ للبيانات. ومع ذلك، فإن وحدات المعالجة الرسومية (GPU) الباهظة الثمن والمستهلكة للطاقة تجلس خاملةً حتى 57 في المئة من الوقت في انتظار دفعة جديدة من البيانات. إذا كان من الممكن تقديم البيانات بشكل أسرع، يمكن استخدام وحدات المعالجة الرسومية بكميات أصغر وبكفاءة أكبر.

يقول بيوش سيڤاليا، نائب الرئيس التنفيذي للتسويق في SiTime: “تحتاج إلى عرض نطاق ترددي أسرع. ولأنك تحتاج إلى عرض نطاق ترددي أسرع، تحتاج إلى توقيت أفضل”.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن توفير الكثير من الطاقة إذا تمكنت وحدات معالجة الرسومات (GPU) من الدخول في وضع السكون أثناء انتظارها لتحميل المزيد من البيانات، كما يقول كاتريس. وهذا، أيضًا، يتطلب مزيدًا من الدقة في التوقيت، بحيث يمكن أن يحدث دورة النوم-الاستيقاظ بسرعة كافية لمواكبة تدفق البيانات.

بالنسبة للذكاء الاصطناعي، لا تحتاج الساعات إلى مزيد من الدقة فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى التزامن الكامل عبر العديد من وحدات معالجة الرسومات (GPU). تقسم نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة مهامها بين العديد من وحدات معالجة الرسومات (GPU)، حيث تقوم كل منها بجزء صغير من الحساب. ثم، يتم خياطة نتائجها معًا. إذا تأخرت وحدة معالجة رسومات (GPU) واحدة عن غيرها، فسيتعين على الحساب بأكمله الانتظار حتى تنتهي تلك الوحدة. بمعنى آخر، فإن سرعة الحساب لا تتجاوز سرعة أضعف حلقة. تبقى جميع وحدات معالجة الرسومات (GPU) قيد التشغيل أثناء انتظارها، لذلك فإن أي تأخير من هذا القبيل يؤدي إلى خسائر في الطاقة.

الوقت المناسب لـ MEMS

يجب أن يكون التوقيت دقيقًا، ومتزامنًا جيدًا، وقويًا – يجب تعويض أي اهتزازات ميكانيكية أو تقلبات في درجة الحرارة لضمان عدم إحداثها خللًا في الحساب. تهدف تقنية SiTime Super-TCXO إلى الجمع بين جميع المتطلبات الثلاثة في جهاز واحد.

يقول سيڤاليا إن استخدام مُذبذب MEMS بدلاً من الكوارتز التقليدي يُمكن من تحقيق هذا الجمع. تستخدم مُذبذبات الكوارتز اهتزازات بلورات كوارتز مصنّعة بدقة – على غرار شوكة الرنين. على النقيض من ذلك، تُصنّع مُذبذبات MEMS، لا تُصنّع، لترنّح بتردد محدد. يمكن أن تكون أجهزة MEMS أصغر حجمًا، مما يجعلها أقل حساسية للضغوط الميكانيكية. كما يمكن أن تكون أكثر دقة.

«لقد كانت مُذبذبات الكريستال موجودة منذ بداية الزمن، منذ أن أصبح الحوسبة أمراً قائماً»، يقول ديف ألتهيفيلا، رئيس ومحلل رئيسي في هوتتيك فيژن وأنايلسيس، والذي يعمل أيضاً مع شركة سي تايم. «لقد حسّنّا من هذه التكنولوجيا بشكلٍ كبير منذ بدايتها. لكن تقنية MEMS ترفعها خطوةً أخرى إلى ما هو أبعد مما تستطيع الكريستال تحقيقه. لذا، أعتقد أن ما يُحلّ محلّه في السوق من خلال هذه التكنولوجيا الجديدة هو الطريقة القديمة في القيام بالأشياء».

إنّ حلول سي تايم القائمة على تقنية MEMS تحرز نجاحاً بالفعل – حيث يحتوي رقاقة مُبدّل نيفيديا سبكتروم-إكس [[LINK18]] بالفعل على جهاز من شركة سي تايم[[LINK18]].

يقول سيڤاليا أنه يتوقع استمرار الحاجة إلى أجهزة التوقيت القائمة على MEMS. وتخطط الشركة بالفعل لأجهزة ذات نطاق ترددي أعلى، وتأمل أن تؤدي ابتكاراتها إلى مزيد من وفورات الطاقة. “نحن نلمس سطح الأمر الآن فقط من حيث معرفة مقدار كفاءة الطاقة التي يمكننا تحقيقها”، يقول سيڤاليا.