Reklam
Çip teknolojisindeki yenilikler giderek küçülüyor ve daha güçlü hale geliyor
Bilgisayar çipleri, dijital dünyamızın temelidir. Hiçbir akıllı telefon, bilgisayar, araba ve uzaktan kumanda onlarsız çalışamaz. Ve çok da uzak olmayan bir gün, muhtemelen kafalarımıza da yerleştirilecekler.
Özellikle yapay zekâ (YZ), kompakt bir biçimde daha fazla işlem gücüne olan talebi artırıyor. Çip üreticileri bu süreçte fiziksel sınırlarına ulaşıyor. Avrupa'daki girişim şirketleri ve üniversiteler, bu artan işlem gücü ihtiyacını karşılamak için çip yenilikleri üzerinde araştırma yapıyor.
1971'de çip şirketi Intel, ticari olarak başarılı ilk mikroçipi olan "4004"ü piyasaya sürdü. O zamanlar büyük bir sansasyondu; ancak bugün, üçe dört milimetrelik bu işlemci çipi hantal görünüyor. Ve her şeyden önemlisi, yetersiz güçteydi: Sadece 2.300 transistör içeriyordu; o zamanlar hayal bile edilemeyecek bir sayı, bugünkü standartlara göre ise gülünç derecede az.
Transistörler, her bilgisayar çipinin çekirdeğini oluşturmaya devam ediyor. Açık ve kapalı, sıfır ve bir arasında geçiş yapan minik anahtarlar. Bu anahtarlar, dijital dünyamızın temelini atıyor. Ne kadar çok transistör varsa, çip o kadar güçlü olur: ve küresel bilgi işlem gücü ve veri depolama talebi hızla artıyor.
Yıllardır çip endüstrisi her şeyden önce şu soruyla meşgul oldu: Tek bir çipe daha kaç transistör sığabilir? On yıllar boyunca transistörler giderek küçüldü, öyle ki bugün sadece birkaç atomdan oluşuyorlar. Bu anahtarlar artık insan saçından daha ince, kırmızı kan hücresinden daha küçük ve kilometrelerce kabloyla donatılmış durumda. Günlük hayatımızda kesinlikle vazgeçilmez hale gelen, milimetreden 500.000 kat daha küçük bir anahtar. Bir milimetre kareye iki yüz milyon transistör sığabilir; tek bir çipe ise on milyarlarca transistör
Ancak yakın gelecekte, yarı iletken bilimini küçültme yönündeki bu girişim fiziksel sınırına ulaşacaktır.
Günümüzde bilgisayarlar ve akıllı telefonlar için CPU (Merkezi İşlem Birimi) gibi çip teknolojilerini kullanıyoruz. Grafik kartı olarak da bilinen GPU (Grafik İşlem Birimi) teknolojisi ise başlangıçta bilgisayar ekranları için görüntü, video içeriği ve 3 boyutlu grafikler için geliştirilmiştir. Çip üreticisi Nvidia, bu çiplerle adını duyurmuş ve şu anda yapay zeka çiplerine olan talebin dalgasını yakalamıştır. Bu grafik kartları, paralel görevler gerçekleştirebilme ve aynı anda birçok görevi yönetebilme avantajına sahiptir; bu da yapay zekanın verimli çalışması için tam olarak gereken şeydir.
Yapay zekâ için, grafik çipleri şu anda mevcut en iyi çözüm olarak kendini kanıtlamıştır; GPU'lar ise yapay zekâ algoritmaları için yedek seçenektir. Bunun nedeni, şu anda yapay zekâ çiplerine yönelik yeni yaklaşımların olmamasıdır. Var olan şey ise büyük bir araştırma ve inovasyondur. Çip üzerindeki her nanometre zaten anahtarlarla dolu olsa da, özellikle yükseklik açısından hala kullanılmayan alan vardır. Semron işte bunu araştırıyor. Dresden merkezli girişim, yapay zekâyı doğrudan akıllı telefonlar ve kulaklıklar gibi son cihazlara getiren çipler geliştirdi. Bu, verilerin cihazlarda yerel olarak işlenmesine olanak tanır; bu da özellikle hassas bilgiler için avantajlıdır. Bununla birlikte, çiplerin yeterince güçlü olması için mümkün olduğunca küçük, kompakt, uygun maliyetli ve enerji verimli olmaları gerekir
Kurucu ortak Aron Kirschen, bir pakete üç, dört hatta beş çipi üst üste koymanın yeterli olmadığını çok iyi biliyor. Beş kat performans, beş çipin maliyetiyle birleştiğinde, 1000 kat performans artışı gerektiğinde hiçbir işe yaramaz. Bunun yerine Semron, üretim sürecinin kendisinde birden fazla çip katmanı uygulamayı planlıyor. Patentli yarı iletken teknolojileri "CapRAM", yapay zeka modellerinin yerel olarak işlenmesine olanak tanıyor. Bu, akıllı telefonlarda bulunanlar gibi bellek çiplerinde zaten çalışıyor. Telefonlarımız 200'e kadar bellek katmanı içeriyor. Ancak bu teknik, işlemciler (bir çipin bilgisayar bileşenleri) için daha zorlayıcı olduğunu kanıtlıyor. Birincisi, transistörler o kadar kolay üst üste dizilemiyor. İkincisi, bu tasarım daha fazla enerji gerektiriyor ve daha yüksek enerji yoğunluklarında çip aşırı ısınma riski taşıyor. Semron bu sorunu çözdüğünü iddia ediyor. Şimdi ekip, çip üreticilerini patentli üretim sürecini uygulamaya ve çipleri büyük partiler halinde üretmeye ikna etme gibi büyük bir zorlukla karşı karşıya. Ancak, yalnızca fikir bile sürekli artan işlem gücü talebini karşılamaya yetmiyor. Çiplerin de üretilmesi gerekiyor ve bu üretim Almanya'da veya Avrupa'da bile gerçekleşmiyor. Bu durum, 150 yıl önceki sanayi devrimine benziyor.
