رقائق ثورية من دريسدن: أصبح الذكاء الاصطناعي الآن موفرًا للطاقة!

رقائق ثورية من دريسدن: أصبح الذكاء الاصطناعي الآن موفرًا للطاقة!

في عالم الذكاء الاصطناعي سريع الحركة، تلعب كفاءة الأجهزة المستخدمة دورًا رئيسيًا. وهنا يأتي دور الابتكار التقني الذي طورته جامعة ميونيخ التقنية (TUM). وتم تصنيع شريحة جديدة تسمى "AI Pro" بالتعاون مع شركة Global Foundries في مدينة دريسدن. وتتميز هذه الشريحة بخصائصها الخاصة التي تميزها عن شرائح الذكاء الاصطناعي التقليدية.

وتجمع شريحة "AI Pro" بين وحدات الحوسبة والتخزين، وهو ما يمثل تحسنا كبيرا مقارنة بالبنى التقليدية. وهو يعمل على مبدأ "الحوسبة فائقة الأبعاد"، مما يسمح له بالتعرف على أوجه التشابه والأنماط دون الحاجة إلى ملايين مجموعات البيانات. على سبيل المثال، يمكن للرقاقة اكتشاف أن السيارة ذات أربع عجلات وتسير على الطريق دون الحاجة إلى عدد لا يحصى من الصور. ولا تؤدي هذه الإمكانية إلى معالجة أسرع للبيانات فحسب، بل تؤدي أيضًا إلى إمكانية توفير الطاقة الهائلة.

كفاءة الطاقة في التركيز

مع استهلاك طاقة يبلغ 24 ميكروجول فقط لكل تمرين محدد، فإن شريحة "AI Pro" تتطلب القليل جدًا مقارنة بالشرائح الأخرى التي تستهلك طاقة أكثر بـ 10 إلى 100 مرة. تتمتع تقنيات الذكاء الاصطناعي الحالية، وخاصة الرقائق القوية من Nvidia، بشهية كبيرة للطاقة. تعمل هذه الرقائق على تشغيل مراكز البيانات الكبيرة التي تستخدم نفس القدر من الكهرباء الذي تستخدمه المدن الصغيرة - ويتطلب مركز البيانات النموذجي طاقة تعادل ما يحتاجه 100000 منزل تقريبًا. وفي هذا السياق، فإن الجهود المبذولة لتطوير أجهزة الكمبيوتر العصبية التي تعمل على نموذج الدماغ البشري لها أهمية خاصة. يعمل الدماغ البشري على طاقة المصباح الكهربائي، وهو فرق كبير عن تكاليف الطاقة المطلوبة اليوم.

يعمل المهندسون في دريسدن على إيجاد حلول لزيادة كفاءة استخدام الطاقة بشكل كبير. تستخدم أجهزة الكمبيوتر العصبية هذه خلايا عصبية اصطناعية يتم تنشيطها فقط عند الحاجة إليها. يرى ستيف فوربر، أحد المدافعين عن الأنظمة العصبية، أن هذه التكنولوجيا هي حل محتمل لاستهلاك الطاقة المرتفع المرتبط حاليًا بتطورات الذكاء الاصطناعي. تمت الإشارة بشكل خاص إلى القدرة الابتكارية للأجهزة التي تعمل مباشرة على الحافة، أي بالقرب من المستخدم. ولا يؤدي هذا إلى انخفاض التكاليف فحسب، بل يقلل أيضًا من الحاجة إلى نقل البيانات إلى السحابة.

اعتبارات أمن البيانات

ومن المزايا الأخرى لشريحة "AI Pro" معالجة البيانات مباشرة على الجهاز. تظل البيانات الحساسة على متن الطائرة، مما يقلل من مخاوف الأمن السيبراني والاتصال بالإنترنت. تم تصميم هذه الرقائق خصيصًا لتطبيقات مثل معالجة البيانات الحيوية عبر الساعات الذكية أو الملاحة بدون طيار. يؤكد البروفيسور عمروش من TUM أن المستقبل ملك للأشخاص الذين يمتلكون الأجهزة، مما يؤكد أهمية معالجة البيانات المحلية.

جنبا إلى جنب مع التقدم في تكنولوجيا الأشكال العصبية، تظهر المزيد والمزيد من التطبيقات التي تتطلب شرائح متخصصة. اتخذت الشركة الفرنسية Spinncloud خطوة مهمة أخرى نحو محاكاة وظائف الدماغ البشري باستخدام الكمبيوتر العملاق العصبي Spinnaker 2. سيكون هذا النظام متاحًا اعتبارًا من مايو 2025 وسيتيح محاكاة ما يصل إلى عشرة مليارات خلية عصبية صناعية من أجل العمل بكفاءة أكبر. ومع ذلك، لا تزال التكنولوجيا متخلفة عن أجهزة الكمبيوتر GPU - وخاصة في الأداء في المهام كثيفة التدريب مثل نماذج اللغة. ويجري العمل حاليًا على تحسين أوقات الاستجابة، ولكن "التطبيق القاتل" الذي يوضح الفوائد بوضوح لا يزال مفقودًا.

سيزداد الطلب العالمي على تقنيات أكثر استدامة مع استمرار نمو أحجام البيانات. وبالتالي فإن الحوسبة العصبية لا تقدم حلاً واعدًا لكفاءة الطاقة فحسب، بل توفر أيضًا طريقة لدمج الذكاء الاصطناعي في الأجهزة التي تعمل بالبطارية. تُظهر مبادرات مثل مشروع "الحوسبة العصبية" من Fraunhofer IIS التركيز على تطوير حلول قابلة للتطوير والتكوين تهدف إلى التطور بما يتماشى مع قانون مور. إن فكرة معالجة مهام الذكاء الاصطناعي كثيفة الاستخدام للموارد محليًا يمكن أن تحسن بشكل كبير حماية البيانات وكمية الطاقة المطلوبة لمراكز البيانات في المستقبل.

لذلك قد نكون في بداية حقبة جديدة من كفاءة الطاقة في الذكاء الاصطناعي، والتي سيتم تشكيلها بشكل حاسم من خلال التطوير التدريجي للأنظمة العصبية وتحسين الرقائق مثل "AI Pro".