أثار ابتكار علماء جامعة بنسلفانيا شريحة كمبيوتر جديدة تعتمد على استخدام الضوء بدلاً من الكهرباء اهتمامًا كبيرًا في عالم التكنولوجيا. وقد أدى هذا الاكتشاف الجديد إلى خطوة هامة نحو تحسين تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي عبر تعزيز سرعة نقل البيانات بكفاءة أكبر.
وتأتي هذه الخطوة في ظل الطلب المتزايد على أجهزة الكمبيوتر المتطورة التي يمكنها معالجة مجموعات كبيرة من المعلومات، نتيجة للانتشار الواسع لنماذج الذكاء الاصطناعي في مختلف مجالات التكنولوجيا. ويرجع هذا الطلب إلى الحاجة الملحة لأنظمة حوسبة أكثر كفاءة لتلبية هذه الاحتياجات المتزايدة.
قاد الفريق البحثي، بما في ذلك الأستاذ نادر إنغاتا من كلية الهندسة والعلوم التطبيقية في جامعة بنسلفانيا الأمريكية، عملية تصميم الشريحة السيليكون فوتونية (SiPh)، والتي يمكنها من إجراء العمليات الحسابية باستخدام الضوء بدلاً من الكهرباء.
وأكد العلماء أن الضوء يعتبر أسرع وسيلة لنقل البيانات، ولذلك فإن استخدام السيليكون بصورة كبيرة يمكن أن يساهم في توسيع نطاق التكنولوجيا بشكل أسرع وأكثر كفاءة، مما يساعد في تدعيم القدرات الحالية للحوسبة.
ويركز الفريق البحثي على تصميم شريحة قادرة على إجراء عمليات “مصفوفة المتجهات”، وهي العمليات الرياضية الشائعة التي تستخدم بشكل واسع في تطوير وتشغيل الشبكات العصبية، والتي تعد أساسية في تقنيات تشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي الحالية.
وقام العلماء بتقليل ارتفاع الشريحة في مناطق معينة لتمكين تحكم أفضل في انتشار الضوء داخل الشريحة، وهذا يؤكد على قدرتها على نقل الضوء بشكل مباشر وفعال.
وفي سياق متصل، أشار الأستاذ المشارك في الهندسة الكهربائية وهندسة النظم في الجامعة، فروز أفلاتوني، إلى أن الشريحة السيليكونية الجديدة يمكن أن تعوض بشكل فعّال وحدات معالجة الرسومات التقليدية التي تستخدمها الشركات في تدريب وتصنيف نماذج الذكاء الاصطناعي.
ومن المهم أن تكون الشريحة الجديدة قادرة على معالجة المخاوف المتعلقة بأمان البيانات، كما أنها تعمل بشكل أسرع وباستهلاك أقل للطاقة، مما يجعلها الخيار المثالي للشركات التي تعتمد على تقنيات الذكاء الاصطناعي.
وأخيرًا، يُمكن لشريحة SiPh أن تقوم بإجراء عمليات حسابية متعددة بشكل متوازٍ، دون الحاجة إلى تخزين المعلومات في الذاكرة العشوائية خلال إجراء هذه العمليات، مما يعزز من كفاءتها وسرعتها.
نُشرت نتائج هذا الاكتشاف الرائد في مجلة Nature Photonics، وهو يعد خطوة مهمة نحو ابتكار تقنيات جديدة في عالم الحوسبة والذكاء الاصطناعي.
