JAV gynybos pažangiųjų tyrimų agentūra DARPA skiria milijonus dolerių projektui, kuriuo siekiama sukurti loginius lustus, galinčius vartoti iki 100 kartų mažiau energijos nei dabartiniai sprendimai. Postūmį tam duoda sparčiai augantys DI skaičiavimai ir didėjantis duomenų centrų elektros poreikis.
Tradiciniai lustai dešimtmečius rėmėsi tuo pačiu principu: elektriniai krūviai keliauja per milijardus tranzistorių, o dalis energijos neišvengiamai virsta šiluma. Didėjant apkrovoms, ribojančiais veiksniais tampa tiek fizinės, tiek šiluminės ribos, kurios apsunkina tolesnį efektyvumo augimą.
Kas yra MEFA technologija
Naujajame DARPA finansuojamame projekte, kurį koordinuoja Džordžijos valstijos technologijos instituto profesorius Asifas Khanas, kuriama vadinamoji MEFA logika. Jos esmė yra derinti elektrinius signalus su nanometrinio mastelio mechaniniais deformavimais, kad skaičiavimams reikėtų mažiau energijos.
MEFA remiasi ferroinėmis medžiagomis, kurios, pritaikius įtampą, mikroskopiškai plečiasi arba traukiasi. Šis judesys sustiprinamas ir perduodamas greta esančiam puslaidininkio kanalui, taip valdant elektronų srautą ir sumažinant nuostolius, kurie įprastai virsta šiluma.
Kodėl tai svarbu duomenų centrams
Duomenų centrų elektros sąnaudos auga dėl didelės galios reikalaujančių mokymo ir inferencijos užduočių, o kartu didėja ir aušinimo kaštai. Jei loginių vartų veikimui reikėtų mažiau energijos, tai reikštų mažesnę šiluminę apkrovą ir didesnį skaičiavimo tankį tame pačiame plote.
Tokio tipo proveržiai vertinami kaip vienas realiausių būdų pristabdyti energijos poreikio šuolį, nes vien aušinimo ar programinės optimizacijos nebeužtenka. Taip pat tai galėtų sumažinti infrastruktūros ribojimus, kai naujų duomenų centrų plėtrą stabdo elektros įvado ar tinklo galios trūkumas.
Didžiausias iššūkis – gamyba
Tyrėjai pabrėžia, kad tikslas nėra vien laboratorinis demonstravimas su pavieniais elementais. Prioritetu laikomas suderinamumas su esama pasauline puslaidininkių pramonės gamybos infrastruktūra, kad technologiją būtų įmanoma perkelti į sudėtingus integrinius grandynus.
Jei šis etapas pavyktų, MEFA galėtų tapti nauju keliu kuriant energiją taupančius lustus, išlaikant didelį greitį ir sprendžiant šilumos problemą pačiame skaičiavimo pagrinde. Tokiu atveju 100 kartų efektyvumo tikslas reikštų ne kosmetinį patobulinimą, o galimą architektūrinį lūžį.
Leave a Reply