CP v2

Tag: DARPA

  • DARPA pila milijonus: nauji lustai žada 100 kartų mažesnes energijos sąnaudas DI darbams

    DARPA pila milijonus: nauji lustai žada 100 kartų mažesnes energijos sąnaudas DI darbams

    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.

  • JAV į mikroprocesorius „grūda“ deimantus: DARPA programa žada šuolį karinei ryšio technikai

    JAV į mikroprocesorius „grūda“ deimantus: DARPA programa žada šuolį karinei ryšio technikai

    Jungtinėse Valstijose pradedamas naujas bandymų etapas, kuriame mikroprocesorių ir radijo dažnių (RF) modulių aušinimui naudojami mikroskopiniai deimantai. „Northrop Grumman“ pranešė gavusi kontraktą pagal DARPA programą THREADS, kurios tikslas – į naujos kartos puslaidininkius integruoti deimantu paremtą šilumos sklaidą.

    Pagrindinė problema, kurią siekiama spręsti, yra šiluma: didėjant galios tankiui, lustai vis dažniau atsiremia į temperatūrines ribas, kurios mažina patikimumą ir riboja spartą. Deimantas čia vertinamas dėl išskirtinio šilumos laidumo, kuris, lyginant su variu, yra kelis kartus didesnis, todėl jis gali greičiau išvesti šilumą iš karščiausių grandinių vietų.

    Pasak bendrovės, pirmojoje THREADS fazėje pavyko padidinti tam tikrų sprendimų galios lygį maždaug 3,3 karto, lyginant su įprastais analogais. Antroji fazė orientuota į dar didesnį šuolį, ypač ten, kur svarbūs kompaktiški, bet labai galingi RF siųstuvai, naudojami ryšiui, radarams ir palydovinėms sistemoms.

    Technologijos esmė – deimanto struktūrų įvedimas tiesiai į lustą, kad šiluma būtų pašalinama iš RF grandinių kuo arčiau jos susidarymo vietos. „Northrop Grumman“ nurodo neseniai sėkmingai atlikusi didelės galios bandymus, kuriuose deimantas padėjo sumažinti įrenginių temperatūrą, padidinti jų greitį ir patikimumą bei leido dirbti su aukštesniais galios lygiais neprarandant pralaidumo.

    „Temperatūra jau seniai riboja mikroelektronikos galimybes, net ir galio nitrido, kuris šiandien yra standartas. Deimanto integravimas tiesiai į lustus veikia kaip sustiprinta aušinimo sistema ir leidžia didinti galią be perdegimo rizikos“, – sakė „Northrop Grumman“ mikroelektronikos vadovas Benas Heyingas.

    Tokie sprendimai atitinka platesnę gynybos elektronikos kryptį: siekiama didesnės galios mažesniame tūryje, kartu didinant patikimumą ir mažinant energijos nuostolius. Jei antrosios fazės tikslai bus pasiekti, deimantu aušinami RF lustai galėtų tapti vienu iš praktinių būdų peržengti šiandienines termines ribas ir pagreitinti naujos kartos ryšio bei radarų įrangos diegimą.

  • Savaeigiai automobiliai prasidėjo ne su „Tesla“: kas jau 1977 metais vairavo be žmogaus?

    Savaeigiai automobiliai prasidėjo ne su „Tesla“: kas jau 1977 metais vairavo be žmogaus?

    Savaeigiai automobiliai dažnai siejami su „Tesla“ ar Silicio slėniu, tačiau technologijos ištakos gerokai senesnės. Pirmieji bandymai vyko dar prieš kelis dešimtmečius, kai autonominį važiavimą kūrė universitetai ir valstybiniai tyrimų centrai.

    1977 metais Japonijoje Cukubos mechaninės inžinerijos laboratorija sukūrė ankstyvą rega paremtą bandomąjį automobilį. Jis važiavo naudodamas dviejų kamerų vaizdą ir kompiuterį, tačiau veikė tik kontroliuojamoje trasoje ir pasiekdavo apie 30 kilometrų per valandą greitį.

    Vėliau proveržis persikėlė į Europą: 1980-aisiais Vokietijoje profesoriaus Ernsto Dickmannso komanda su „Mercedes-Benz“ mikroautobusu demonstravo, kad automobilis gali valdyti vairą, akseleratorių ir stabdžius. 1987 metais toks prototipas autonomiškai važiavo uždaru autobano ruožu maždaug 20 kilometrų, pasiekdamas apie 97 kilometrus per valandą greitį.

    Europos projektas, aplenkęs laiką

    1990-aisiais Dickmannso darbai prisidėjo prie plataus Europos projekto PROMETHEUS, kuriame dalyvavo šimtai įmonių ir mokslo institucijų. Tyrėjai bandė, kaip kameros ir tuo metu dar ribotos skaičiavimo galios kompiuteriai gali atpažinti kelio juostas, sekti eismą ir saugiai keisti juostas greitkeliuose.

    1994 metais du bandomieji automobiliai su saugos vairuotojais Paryžiaus apylinkių greitkeliuose jau gebėjo važiuoti srautu ir atlikti dalį manevrų savarankiškai. O 1995 metais eksperimentinis „Mercedes-Benz“ maršrutas tarp Miuncheno ir Danijos miesto Odensės tapo vienu ryškiausių pasiekimų: apie 1 600 kilometrų kelionėje didžioji dalis atstumo buvo įveikta autonomiškai, kai kur greitis siekė iki 180 kilometrų per valandą.

    Technologija vis dėlto turėjo aiškių ribų: juodai baltas vaizdas ir linijų atpažinimas prastai veikė kelio darbų zonose, kur laikini geltoni ženklinimai persidengdavo su baltais. Problema buvo ir staigūs kitų automobilių įsiterpimai į juostą, kai sistemai trūko laiko tiksliai įvertinti atstumą.

    Amerikos šuolis per konkursus

    Jungtinėse Valstijose autonominio vairavimo kryptį stipriai formavo universitetai ir gynybos finansuojami projektai. Carnegie Mellon universiteto „Navlab“ programa 1995 metais išgarsėjo važiavimu per visą šalį, kai kompiuteris didžiąją dalį laiko valdė vairavimą, o žmogus prižiūrėjo greitį ir stabdymą.

    Didžiausią impulsą suteikė DARPA varžybos. 2004 metais pirmasis „Grand Challenge“ parodė, kad technologija dar nepribrendusi, tačiau 2005 metais keli automobiliai jau įveikė ilgą dykumos trasą, o 2007 metais „Urban Challenge“ priartino sistemas prie realistiško miesto eismo scenarijų.

    Kodėl diskusijos tęsiasi iki šiol

    Ši istorija paaiškina, kodėl šiandienos terminas „savaeigis“ dažnai klaidina. Dauguma serijinių automobilių, net ir turinčių pažangias vairuotojo pagalbos funkcijas, teisiškai nėra laikomi galinčiais vairuoti patys, todėl atsakomybė paprastai lieka vairuotojui.

    Tikri robotaksi projektai, tokie kaip „Waymo“, veikia ribotose teritorijose ir griežtomis sąlygomis, o diegimą stabdo saugos reikalavimai, draudimo ir atsakomybės klausimai bei infrastruktūros įvairovė. Vis daugiau sprendimų remiasi DI, tačiau net ir pažangiausioms sistemoms sudėtingiausia patikimai suprasti retas, netikėtas situacijas realiame eisme.

  • DARPA taikosi į 500 dronų spiečius: konteineriai slapta už fronto ir smūgis netikėtai

    DARPA taikosi į 500 dronų spiečius: konteineriai slapta už fronto ir smūgis netikėtai

    JAV Gynybos pažangiųjų tyrimų projektų agentūra DARPA ieško sprendimo, kaip greitai ir nepastebimai perkelti dronų spiečius už priešo linijų ir suduoti smūgį netikėtu momentu. Agentūros sumanymas remiasi konteineriais, kurie galėtų būti transportuojami į civilią aplinką įsiliejančiu būdu, o vėliau tapti dronų paleidimo ir aptarnavimo baze.

    Pagal DARPA viziją sistema turėtų veikti kaip autonominė konstelacija, galinti valdyti tarpusavyje susietus spiečius, kuriuose vienu metu gali būti iki 500 dronų. Tokia architektūra reikalinga ne vien atakai, bet ir žvalgybai, ryšių užtikrinimui bei trikdymui, kai keli šimtai pigių platformų gali užtvindyti oro gynybą taikiniais.

    Agentūra pabrėžia, kad konteineriniai sprendimai turėtų leisti dronus laikyti parengtyje kelias dienas ir prireikus greitai panaudoti prieš sudėtingus taikinius, pavyzdžiui, vadavietes, ryšių mazgus ar aerodromus. Esminė idėja yra logistikos paprastumas ir maskuotė, kad perdislokavimas neatrodytų kaip karinė operacija.

    Ši kryptis siejama su pastarųjų metų karo Ukrainoje pamokomis, kur dronai tapo vienu svarbiausių priemonių tiek žvalgybai, tiek smūgiams. 2025 metų birželio 1 dieną Ukraina paskelbė įvykdžiusi operaciją, kai dronai buvo paslėpti konteineriuose ir panaudoti smūgiams prieš Rusijos strateginės aviacijos bazes; Kyjivas teigė, kad buvo apgadinta ar sunaikinta 41 orlaivis, nors nepriklausomas patvirtinimas skirtinguose šaltiniuose paprastai vertinamas atsargiai.

    DARPA reikalavimai apima mažų ir vidutinių platformų naudojimą pagal JAV kariuomenės grupių 1–3 klasifikaciją, kuri apima tiek mažus kvadrokopterius, tiek didesnes klajojančios amunicijos tipo sistemas. Kiekvienas dronas turėtų turėti naudingosios apkrovos sprendimą arba atskirą modulį, kad būtų galima greitai keisti užduotį nuo stebėjimo iki tikslaus smūgio.

    Didelė dalis ambicijos nukreipta į konteinerių autonomiškumą: jie turėtų patys užtikrinti dronų saugojimą, paleidimą, sugrąžinimą, įkrovimą ar degalų papildymą, taip pat turėti ryšio priemones ir skaičiavimo resursus. Praktikoje tai reiškia, kad lauke esantis kompleksas turėtų veikti su minimalia operatorių įsikišimo apimtimi, o DI galėtų perimti dalį planavimo ir koordinavimo užduočių.

    DARPA taip pat atkreipia dėmesį į tai, kad rinkoje jau egzistuoja komerciniai spiečių sprendimai, sukurti šviesos šou ar kitoms planuotoms demonstracijoms, tačiau jie neatitinka karinių reikalavimų. Vis dėlto pati kryptis rodo aiškią tendenciją: moderniuose konfliktuose vis svarbiau tampa ne pavieniai brangūs dronai, o masiškumas, greitas papildymas ir gebėjimas veikti trikdomoje, ryšio praradimo sąlygomis.