Işıkla çalışan ‘hacklenemez’ bilgisayar çipi geliştirildi

Neredeyse tüm ülkeler ve firmalar bugünlerde yapay zeka ve diğer araştırmalar için saniyede bir kentilyon hesaplama yapabilen exascale sınıfı süper bilgisayarlar inşa ediyor. Bundan on yıl önceye göre hesaplama gücü inanılmaz oranda artmış olsa da esasında bilgi işlem teknolojisi hala ilk olarak 1960’larda kullanılan ilkeler üzerinde çalışıyor.

Şimdi ise Pennsylvania Üniversitesi‘ndeki araştırmacılar yapay zekayı eğitmek için gerekli olan karmaşık matematiği gerçekleştirmek için elektrik yerine ışık dalgalarını kullanan yeni bir çip geliştirdi. Çip, bilgisayarların işlem hızını radikal bir şekilde artırırken enerji tüketimini de azaltma potansiyeline sahip.

Işıkla çalışan bilgisayar çipi

Her ne kadar 8.7 milyon çekirdekli AMD destekli Frontier süper bilgisayarı önemli araştırmalarda kullanılsa da bu sistem 22,703 kW güç tüketimine sahip Bu yüksek güç tüketimi de verimsizlikle sonuçlanıyor. Pennsylvania Üniversitesi’nden araştırmacılar ise ışık kullanarak matematiksel hesaplamalar yapabilen silikon-fotonik (SiPh) çip tasarladı.

Araştırmacılar bilinen en hızlı veri aktarım aracı olduğu için ışığı kullanırken teknolojinin yaygınlaşması ve ölçeklenebilmesi için de uzunca bir süredir hayatımızda olan silikonu kullanıyorlar. Vektör-matris çarpımlarını gerçekleştirebilecek bir çip tasarlamayı amaçlayan araştırmacılar yapay zekaya güç sağlayan sinir ağlarının geliştirilmesinde ve işleyişinde bunu kullanmak istiyorlar.

Peki ışık bir çipte nasıl kontrol edilecek? Bunun için de dahiyane bir yaklaşım ortaya konuyor. Günümüzde kullandığımız tüm silikon plakalar sabit bir yüksekliğe sahip. Araştırmacılar ise bu sabit yükseklik yerine silikonun bazı bölgelerini daha ince yapmayı öneriyor. Yükseklikteki bu değişimler – başka herhangi bir malzeme eklenmeden – ışığın çip üzerinde yayılımının kontrol edilmesini sağlıyor.

Araştırmacılar SiPh çiplerini üretmek için halihazırda ticari bir dökümhaneye başvuruda bulunmuş durumdalar. Dökümhane yalnızca piyasada mevcut olan boyutlarda çipler tasarlayabildiğinden, çip tasarımının buna göre optimize edilmesi gerekecek. Üretim konusundaki pürüzler halledilip SiPh çipleri seri üretime girdiğinde ise yapay zeka modellerini eğitmek ve sınıflandırmak için kullanılan GPU’lar ile rekabet edecekler.

Hacklenemez ama neden?

Araştırmacılar SiPh platformunun yapay zeka şirketleri tarafından kullanılan mevcut altyapıya bir eklenti olarak hizmet edebileceğini öneriyor. SiPh çipleri, daha hızlı hesaplama ve daha düşük elektrik tüketimi sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda veri gizliliğinde de öne çıkıyor. Çip, birden fazla hesaplamayı paralel olarak gerçekleştirebildiğinden, hesaplamalar yapılırken bilgilerin bellekte saklanmasına gerek kalmıyor. Var olmayan bir bellek hacklenemeyeceği için veri hırsızlığı da mümkün olmuyor.