تطوير شريحة رقيقة تنقل 100 مليون كتاب في 7 دقائق فقط (فيديو)

نجح علماء في جامعة لافال الكندية في تطوير شريحة بصرية صغيرة لكنها ثورية قادرة على نقل 1000 جيجابت في الثانية مع استهلاك جزء بسيط فقط من الطاقة التي تستخدمها الأنظمة التقليدية.

شريحة رقيقة تنقل 100 مليون كتاب في 7 دقائق فقط

شرع فريق البحث في مركز البصريات والفوتونيات والليزر (COPL) في تلبية متطلبات الطاقة العالية لأنظمة الذكاء الاصطناعي مثل ChatGPT من خلال تطوير شريحة بصرية فريدة من نوعها موفرة للطاقة.

يقوم الجهاز الفوتوني الثوري، والذي يبلغ سمكه سمك خصلة من الشعر، بتسخير قوة الضوء بدلاً من الكهرباء كوسيلة أساسية لنقل البيانات.

وبحسب التقارير، فإنه يمكنه نقل كميات هائلة من البيانات بسرعة فائقة تصل إلى 1000 جيجابايت في الثانية (Gbps)، وهو ما يمثل قفزة كبيرة عن الأنظمة الحالية التي تصل سرعتها القصوى إلى حوالي 56 جيجابايت في الثانية.

وبحسب الباحثين، فإن ذلك يكفي لنقل ما يعادل 100 مليون كتاب في أقل من سبع دقائق، وهو نفس الوقت الذي يستغرقه تحضير كوب من القهوة.

صغيرة ولكنها مليئة بالإمكانيات

تستخدم الشريحة طور الضوء، أي انزياحه، للعمل ونقل المعلومات بفعالية أكبر. بإضافة هذا البعد الجديد للإشارة، حقق الباحثون مستويات أداء غير مسبوقة.

"نحن نقفز من 56 جيجابت في الثانية إلى 1000 جيجابت في الثانية"، كما أوضح علي رضا جيرافاند، طالب الدكتوراه في جامعة لافال والمؤلف الأول للدراسة.

لكن السرعة ليست سوى نصف القصة. ما يجعل هذه الشريحة رائدة حقًا هو قدرتها على تحقيق هذه السرعة مع استهلاك أربعة جول فقط من الطاقة، وهي نفس الكمية اللازمة لتسخين مليلتر واحد من الماء بمقدار 1.8 درجة فهرنهايت (درجة مئوية واحدة).

علي رضا جيرافاند، طالب دكتوراه في جامعة لافال يعمل على التكنولوجيا في مختبرات COPL.

يعتمد هذا الاختراق على مُعدّلات الحلقات الدقيقة، وهي أجهزة صغيرة على شكل حلقة مصنوعة من السيليكون، تُعالج الضوء لتشفير المعلومات، حيث يستخدم النظام زوجين من هذه المُعدّلات، أحدهما للتحكم في شدة الضوء، والآخر لضبط طوره.

يتيح هذا النهج ثنائي القناة نطاقًا تردديًا أوسع بكثير في مساحة مادية أصغر بكثير. وأوضح جيرافاند أن الشريحة تُقدم حلاً واعدًا لمراكز بيانات الذكاء الاصطناعي.

بسرعة 1000 جيجابت في الثانية، يُمكنك نقل مجموعة بيانات تدريبية كاملة - أي ما يعادل أكثر من 100 مليون كتاب - في أقل من سبع دقائق، هذا يُعادل تقريبًا الوقت اللازم لتحضير كوب من القهوة."

ماذا ينتظر البشر بعد ذلك؟

تعتمد مراكز البيانات الحالية على عشرات، بل مئات الآلاف، من المعالجات التي يجب أن تتواصل باستمرار، وغالبًا عبر مسافات طويلة، ورغم أن حجم كل معالج لا يتجاوز بضعة مليمترات، إلا أن البنية التحتية مجتمعةً تنمو بسرعة، وكذلك الطاقة اللازمة لتشغيلها.

أوضح طالب الدكتوراه: "ينتهي بك الأمر بنظام يمتد لعدة كيلومترات"، مضيفًا أنه بفضل التقنية الجديدة، يمكن للوحدات التواصل بسرعة وكفاءة، كما لو كانت المسافة بينها بضعة أمتار فقط. وهذه ميزة كبيرة في ظل تزايد الطلب على الذكاء الاصطناعي.

إقرأ أيضًا:

بشرى سارة، الشركة الصينية  BYD تعوض خسائر أصحاب السيارات (فيديو

12 يوليو ذكرى دخول الصليبيين عكا، ماذا تعرف عن قاهرة نابليون وقبلة البهائيين؟

بينما لا تزال هذه التقنية في مرحلة التجارب، قد لا تكون التطبيقات التجارية بعيدة المنال، فقد بدأت شركات مثل NVIDIA بالفعل باستخدام مُعدّلات الحلقات الدقيقة، مع أن الأنظمة الحالية لا تزال تعتمد كليًا على شدة الضوء.

 ومع ذلك، يضيف ابتكار الفريق مستوى جديدًا كليًا من الوظائف، مما يُقرّب المجتمع خطوةً نحو الذكاء الاصطناعي بسرعة الضوء.