هل تتسارع تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي بفضل الواضعات البصرية؟ تُعدّ الواضعات البصرية خطوةً ثوريةً في مجال الحوسبة، وتهدف إلى تسريع وتقليل استهلاك الطاقة في أنظمة الذكاء الاصطناعي.
تُمثّل تقنية الألياف الضوئية قفزة نوعية في مجال الحوسبة العالية الأداء، حيث تحلّ محلّ وصلات النحاس التقليدية بالزجاج السريع. وتهدف شركات التكنولوجيا، من خلال ذلك، إلى نقل وصلات البيانات البصرية من خارج الخادم إلى اللوحة الأم، ثم إلى جانب المعالج، لتسريع الذكاء الاصطناعي بشكلٍ كبير، وخفض تكلفة طاقته. 🚀
تُمثل Lightmatter مثالاً رائعاً على هذا التوجه، حيث تعتبر رائدة في هذا المجال. تُقدم الواجهة الوسيطة Passage التي طورتها اتصالات بسرعة الضوء بين المعالج والمعالج، وحتى بين أجزاء المعالج نفسه. هذا يعني تقليل كبير في استهلاك الطاقة عند أداء العمليات الحسابية المُعقدة، وهو أمر بالغ الأهمية لتطوير الذكاء الاصطناعي الحديث. 💡
لفتت ابتكارات Lightmatter انتباه المستثمرين، وحققت جولة تمويل ضخمة بلغت 850 مليون دولار أمريكي، مما رفع تقييمها إلى 4.4 مليار دولار. 💰 الآن، تعتزم الشركة إطلاق تكنولوجيتها Passage في أنظمة العملاء بحلول نهاية عام 2025. 🗓️
تُعدّ تقنية Passage خطوةً جذريةً لزيادة سرعات الحوسبة في المعالجات عالية الأداء، تجاوزاً لقانون مور. 👨💻 ستُجمع هذه التقنية المعالجات المنفصلة، مُمكنةً من العمل معاً في تناغمٍ على الحسابات الضخمة المُطلوبة من الذكاء الاصطناعي، وفقًا لتصريح الرئيس التنفيذي نيك هاريس. 🤝
واجهة بصرية: تفاصيل إضافية
تُعدّ Passage واجهةً تُلصق عليها شرائح سيليكون أصغر (شيبليتات)، وتربط بينها داخل نفس العبوة. معظم وحدات المعالجة المركزية للخوادم العالية، و وحدات معالجة الرسوميات تتكون من عدة شرائح سيليكون على مُعرّضات. هذا الأسلوب يُمكّن المصممين من ربط شرائح مُصنّعة بتقنيات مختلفة، مُزيداً من قدرة المعالجة والذاكرة. 📈
اليوم، تُربط شيبليتات المُعرّضات بواسطة روابط كهربائية. ولكن، لا تُقارن هذه الروابط بتدفق الفوتونات عبر ألياف الزجاج. 💡
تقوم Lightmatter بقطع قطعة من رقاقة سيليكون بقطر 300 مليمتر، وتُزودها برقاقة ليزر خارجية متعددة النطاقات. تُمتلك تقنية مُتوافقة مع رقائق المعالجات السيليكونية القياسية، دون الحاجة لتعديلات جذرية على تصميم الرقاقة. 💻
من مُحوّل سلسلة البيانات (SerDes)، تسافر الإشارة إلى مُذبذبات الحلقات الدائرية، التي تُشفّر البتات على ضوء الليزر في أطوال موجية مختلفة. بعد ذلك، تُجمع أطوال موجات الضوء على دائرة ضوئية، تُوجّه البيانات عبر مُداخلات مُتداخلة ومُذبذبات حلقات دائرية أخرى. 💡
من الدائرة الضوئية، تُرسل البيانات خارج المعالج من خلال ألياف تُبطن عبوة الشريحة، أو تُوجّه إلى شريحة أخرى في نفس المعالج. عند الوصول للهدف، يتم تشغيل العملية بشكل معاكس: فصل الضوء وترجمته إلى إشارة كهربائية. 🔄
يمكن للطريق الجديد المُتبع أن يُمكن مركز البيانات من استخدام ما بين سدس و واحد على العشرين من الطاقة، وفقًا لما ادعاه هاريس.
الوصل المباشر بين شيبليتات المعالج يُزيل التأخير ويُوفر الطاقة مقارنةً بالترتيب الكهربائي النموذجي، والذي غالباً ما يقتصر على محيط الشريحة. ⚡️
تُميّز Passage منافسيه مثل Ayar Labs و Avicena، حيث تُنتج شيبليتات إدخال/إخراج ضوئية مصممة لوضعها بجوار الشريحة الرئيسية. يُطلق هاريس على هذا النهج “الجيل 2.5” من الوصلات الضوئية.
مزايا البصريات
تُعزى مزايا الوصلات البصرية إلى إزالة القيود المتأصلة في الكهرباء، التي تستهلك طاقةً أكثر مع زيادة المسافة. ⚡️
تُشير شركات بدء التشغيل في مجال الاتصالات البصرية إلى أنّ القيود على الطاقة ستُزال، لتلبية المتطلبات الحسابية المتزايدة للذكاء الاصطناعي. حسب هاريس، ستحتاج العديد من المعالجات في مركز بيانات واحد للعمل بشكل متزامن على مهمة واحدة. ولكن، نقل البيانات بينها عبر أمتار باستخدام الكهرباء سيكون مُستحيلًا من الناحية الفيزيائية، وباهظ التكاليف بشكل لا يُصدق.
كما يُضيف هاريس أن متطلبات الطاقة آخذة في الارتفاع، ويُمكن للتقنية البصرية أن توفّر 6 إلى 20% من الطاقة، مع زيادة الكفاءة مع نمو حجم مركز البيانات. لكن، من المرجح أن تستمر في استهلاك نفس القدر من الطاقة، إلا أنها ستُستخدم في مهام أكثر طلبًا. 📈
نمى صندوق Lightmatter بمبلغ 400 مليون دولار في جولة تمويل من المرحلة D في أكتوبر. يُعدّ هذا الاستثمار جزءًا من اتجاه أصبح “لا مفر منه” لتطوير شبكات المعالجات المُحسّنة، حسب تصريح جيمس ساندرز، محلل في TechInsights. 🧐
في عام 2023، تم تسريع 10% من الخوادم المُشحّنة، مما يعني أنها تحتوي على وحدات معالجة مركزية (CPU) مُرتبطة بوحدات معالجة رسومية (GPU) أو بمعالجات مُسرّعة أخرى للذكاء الاصطناعي. هذه المُسرّعات هي نفسها التي صُممت Passage للعمل معها. 👨💻
بحلول عام 2029، يُقدّر TechInsights أن ثلث الخوادم المُشحّنة ستُسرّع. إن الأموال المُستثمرة في وصلات الاتصال الضوئية هي رهان بأنها المُسرّع اللازم لتحقيق الربح من الذكاء الاصطناعي. 🚀