முக்கியக் கண்டுபிடிப்புகள்
- புதிய அனலாக் AI சில்லு வழக்கமான கிராபிக்ஸ் கார்டுகளை விட 14 மடங்கு குறைந்த மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்தி மனித பேச்சை துல்லியமாக உரையாக மாற்றுகிறது.
- மனித மூளையின் சினாப்ஸ் போன்ற மெம்ரிஸ்டர் நினைவக கலங்களுக்குள்ளேயே நேரடியாக கணக்கீடுகளை நிகழ்த்தி வான் நியூமன் மின் விரயத்தை முறியடிக்கிறது.
- இணைய இணைப்பு முற்றிலும் இல்லாத ஆஃப்லைன் சூழலிலும் பயனாளரின் தனிநபர் ரகசியங்களைப் பாதுகாத்து ஸ்மார்ட்போன்களிலேயே நேரடியாக இயங்குகிறது.
இன்றைய நவீன உலகில் நாம் பயன்படுத்தும் ஸ்மார்ட்போன்களில் குரல் வழித் தேடலைத் தொடங்கினாலோ அல்லது பிற மொழிகளில் பேசும் பேச்சை உடனுக்குடன் மொழிபெயர்க்க முயன்றாலோ, திரை ஒரு சில நொடிகள் சுழன்று நிற்பதை கவனித்திருக்கிறீர்களா? மலைப்பகுதிகளிலோ அல்லது சுரங்கப் பாதைகளிலோ இணைய இணைப்பு கிடைக்காத போது, நமது பாக்கெட்டில் இருக்கும் சக்திவாய்ந்த போன்கள் கூட ஒன்றுமே தெரியாத வெறும் திரையாக மாறிவிடுகின்றன. இதற்குக் காரணம், இன்று நாம் வியந்து பார்க்கும் அதிநவீன AI மாடல்கள் எதுவும் நமது ஸ்மார்ட்போன்களின் உள்ளே நேரடியாக இயங்குவதில்லை. நமது குரல் அலைகள் பதிவு செய்யப்பட்டு, கடலுக்கு அடியில் செல்லும் கேபிள்கள் வழியாக ஆயிரக்கணக்கான மைல்களுக்கு அப்பால் உள்ள பிரம்மாண்டமான கிளவுட் டேட்டா சென்டர்களுக்கு அனுப்பப்பட்டு, அங்குள்ள சக்திவாய்ந்த கணினி சேவையகங்களால் செயலாக்கப்பட்ட பிறகே நமது போனுக்கு விடை வருகிறது.
ஆனால், இந்த பிரம்மாண்டமான கிளவுட் கட்டமைப்பிற்கு ஒரு மிகப்பெரிய பலவீனம் இருக்கிறது. உலகெங்கும் இயங்கும் AI டேட்டா சென்டர்கள் பல நகரங்களின் மின்சாரத் தேவையை விட அதிக மின்சாரத்தை உறிஞ்சுகின்றன. அதிவேக வரைகலை பிராசஸர்கள் (GPUs) தகவல்களைச் செயலாக்கும்போது வெளியிடும் அபரிமிதமான வெப்பத்தைத் தணிக்க கோடிக்கணக்கான லிட்டர் தண்ணீர் குளிரூட்டலுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த சூழலியல் மற்றும் மின்சார நெருக்கடிக்கு முற்றுப்புள்ளி வைக்கும் வகையில், சர்வதேச சிலிக்கான் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதிய திருப்புமுனையை நிகழ்த்தியுள்ளனர். மனித மூளையின் நரம்பு செல்கள் இயங்கும் உயிரியல் கோட்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டு, மிகக் குறைந்த மின்சாரத்தில் இணையத் தொடர்பே இல்லாமல் உங்கள் போனிலேயே மின்னல் வேகத்தில் இயங்கும் புதிய அனலாக் AI சிப்பை (Nature Electronics) ஆய்விதழில் விஞ்ஞானிகள் அறிமுகப்படுத்தியுள்ளனர் [1].
இந்த கண்டுபிடிப்பு வெறும் தொழில்நுட்ப மேம்பாடு மட்டுமல்ல; எதிர்காலத்தில் மனிதகுலம் கையாளப்போகும் தனிநபர் ரகசியப் பாதுகாப்பு மற்றும் மின்சாரச் சிக்கனத்தின் புதிய தொடக்கமாகும். நமது அந்தரங்கப் பேச்சுகளோ அல்லது ஆவணங்களோ வெளிப்புற கிளவுட் சேவையகங்களுக்குச் செல்லாமல், நமது கைபேசிக்குள்ளேயே முழுமையாகப் பாதுகாக்கப்படும் நிலையை இது உருவாக்குகிறது. இந்த புதிய சில்லு எவ்வாறு மனித மூளையைப் போல சிந்திக்கிறது என்பதை விரிவாகப் பார்ப்போம்.
வான் நியூமன் வரம்பும் பாரம்பரிய சிலிக்கான் பிராசஸர்களின் மின் விரயமும்
கணினி வரலாற்றில் கடந்த எழுபது ஆண்டுகளாக அனைத்து கணினிகளும், மடிக்கணினிகளும் மற்றும் ஸ்மார்ட்போன்களும் “வான் நியூமன் கட்டமைப்பு” (Von Neumann Architecture) என்ற ஒரே அடிப்படை விதியின் கீழேயே கட்டமைக்கப்பட்டு வருகின்றன. இந்த அமைப்பில், கணக்குகளைப் போடும் பிராசஸர் (CPU/GPU) ஒருபுறமும், தகவல்களைச் சேமித்து வைக்கும் நினைவகம் (RAM/Memory) மற்றொரு புறமும் தனித்தனியாக அமைந்திருக்கும். நீங்கள் ஒரு எளிய வாக்கியத்தை மொழிபெயர்க்க விரும்பினாலும் கூட, மில்லியன் கணக்கான தகவல்கள் நினைவகத்திலிருந்து சிலிக்கான் பேருந்து பாதைகள் (Buses) வழியாக பிராசஸருக்குள் வர வேண்டும்; பிராசஸர் கணக்கிட்டு முடித்தவுடன் மீண்டும் நினைவகத்திற்குத் திரும்பிச் செல்ல வேண்டும்.
இந்த இடைவிடாத தகவல் பரிமாற்றத்தையே கணினி வல்லுநர்கள் “வான் நியூமன் பாட்டில்நெக்” (Von Neumann Bottleneck) அல்லது நினைவக சுவர் என்று அழைக்கின்றனர் [2]. ஒரு நவீன AI மாடலில் உள்ள கோடிக்கணக்கான அளவுருக்களை (Parameters) இத்தகைய பாரம்பரிய முறையில் கணக்கிடும்போது, செலவிடப்படும் மொத்த ஆற்றலில் 80 சதவீதத்திற்கும் அதிகமான மின்சாரம் தகவல்களை கணக்கிடுவதற்குப் பயன்படாமல், நினைவகத்திற்கும் பிராசஸருக்கும் இடையே முன்னும் பின்னும் கடத்துவதற்கே வீணாகிறது. இதனால்தான் உங்கள் ஸ்மார்ட்போனில் தொடர்ச்சியாக கனரக பயன்பாடுகளை இயக்கும்போது சாதனம் கொதிப்பதோடு பேட்டரியும் மளமளவென்று காலியாகிறது.
மனித மூளையோ இந்த வான் நியூமன் முறையிலிருந்து முற்றிலும் மாறுபட்டது. மனித மூளையில் நினைவகமும் கணக்கீட்டு மையமும் தனித்தனியாகப் பிரிக்கப்படவில்லை. நமது மூளையில் உள்ள நூறு பில்லியன் நியூரான் செல்களும், அவற்றுக்கு இடையே உள்ள டிரில்லியன் கணக்கான சினாப்ஸ் (Synapse) இணைப்புகளும் தகவல்களைச் சேமிக்கும் அதே நொடியில் அங்கே கணக்கீட்டையும் நிகழ்த்துகின்றன. இந்த விந்தையான உயிரியல் அமைப்பின் காரணமாகவே, ஒரு சதுரங்க மேதையின் மூளை வெறும் 20 வாட்ஸ் ஆற்றலில் (ஒரு சிறிய எல்இடி பல்பின் மின்சாரத்தில்) உலகின் அதிவேக சூப்பர் கணினியை விட துல்லியமாக சிந்திக்க முடிகிறது. இந்த மூளை அமைப்பை சிலிக்கானில் கொண்டுவரும் முயற்சியே அனலாக் நியூரான் தொழில்நுட்பமாகும்.

அனலாக் கம்ப்யூட்டிங் எவ்வாறு இயங்குகிறது? மெம்ரிஸ்டர் சினாப்ஸ் ரகசியம்
வழக்கமான டிஜிட்டல் கணினிகள் அனைத்து தகவல்களையும் 0 மற்றும் 1 என்ற இரும எண்களாக (Binary bits) மட்டுமே பார்க்கின்றன. நீங்கள் பேசும் குரலின் ஏற்ற இறக்கங்கள் உடனடியாக துண்டு துண்டாக வெட்டப்பட்டு, லட்சக்கணக்கான பைனரி எண்களாக மாற்றப்படுகின்றன. ஆனால் அனலாக் முறையில், இயற்கை நிகழ்வுகளை 0 மற்றும் 1 என்று மாற்றாமல், மின்சாரத்தின் தொடர்ச்சியான மின்னழுத்த (Voltage) மற்றும் மின்னோட்ட (Current) அலைகளாகவே நேரடியாக கையாள்கின்றனர்.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த புதிய சிப்பில் “பேஸ்-சேஞ்ச் மெமரி” (Phase-Change Memory – PCM) எனப்படும் அதிநவீன மெம்ரிஸ்டர் சாதனங்களைப் பயன்படுத்தியுள்ளனர் [1]. இந்த நானோ அளவிலான மெம்ரிஸ்டர்கள் மின்சாரம் பாயும்போது தங்களின் படிக அமைப்பை மாற்றிக்கொண்டு, தங்களுக்குள் குறிப்பிட்ட அளவிலான மின்தடையை (Resistance) நிரந்தரமாகப் பதிவு செய்து வைத்துக்கொள்கின்றன. மின்சாரம் முற்றிலும் நிறுத்தப்பட்ட பிறகும் கூட, இந்த சினாப்ஸ் செல்கள் தங்களின் நினைவை இழப்பதில்லை [2].
இயற்பியலின் அடிப்படை விதிகளான ஓம் விதி (Ohm’s Law: $I = V imes G$) மற்றும் கிர்ச்சோஃப் மின்னோட்ட விதி (Kirchhoff’s Current Law) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி, இந்த மெம்ரிஸ்டர் குறுக்குக் கம்பிகளில் (Crossbar arrays) ஒரே நேரத்தில் பல மில்லியன் பெருக்கல் மற்றும் கூட்டல் கணக்கீடுகள் (Matrix-Vector Multiplication) மைக்ரோ நொடிகளில் நிகழ்த்தப்படுகின்றன. அதாவது, எண்களை சிபியுவுக்கு கொண்டு செல்லாமல், நினைவகக் கலத்திற்குள்ளேயே மின்சாரம் பாயும் வேகத்திலேயே கணக்கீடுகள் முடிவடைகின்றன. இதனால் ஆற்றல் விரயம் முற்றிலுமாகத் தடுக்கப்படுகிறது.

| தொழில்நுட்ப அளவீடு | பாரம்பரிய டிஜிட்டல் GPU | அனலாக் நியூரான் இன்-மெமரி சிப் |
|---|---|---|
| கணினி கட்டமைப்பு | வான் நியூமன் கட்டமைப்பு (நினைவகம் – பிராசஸர் தனித்தனி) | நியூரான் இன்-மெமரி கணக்கீடு |
| ஒற்றை செயல்பாட்டுக்கான ஆற்றல் | 10 முதல் 50 ஜூல் | 0.05 முதல் 0.2 ஜூல் |
| இயக்க மின் நுகர்வு | 250 முதல் 450 வாட்ஸ் | 5 முதல் 15 வாட்ஸ் |
| மொழிபெயர்ப்பு தாமத நேரம் | 120 முதல் 250 மில்லிநொடி | 15 முதல் 25 மில்லிநொடி |
| இணையத் தேவை | கிளவுட் தரவு மைய இணைப்பு கட்டாயம் | 100% சாதனத்தின் உள்ளேயே இயங்கும் |
| தனிநபர் தரவு பாதுகாப்பு | வெளிப்புற சேவையகங்களுக்கு அனுப்பப்படுகிறது | சாதனத்தை விட்டு ஒருபோதும் வெளியேறாது |
நேச்சர் எலெக்ட்ரானிக்ஸ் இதழில் வெளியான ஆய்வறிக்கையின் அடிப்படையில் தொகுக்கப்பட்ட ஒப்பீட்டுத் தரவுகள் [1, 2].
இந்த மெம்ரிஸ்டர் செல்களில் அணுக்களின் ஒழுங்கமைப்பை (Amorphous to Crystalline) மாற்றுவதன் மூலம் தொடர்ச்சியான மின்கடத்துதிறன் நிலைகள் துல்லியமாக நிலைநிறுத்தப்படுகின்றன [1]. அதாவது, ஒரு டிஜிட்டல் நினைவக செல்லை போல வெறும் ‘ஆம்’ அல்லது ‘இல்லை’ என்ற இரு நிலைகளை மட்டும் சேமிக்காமல், ஒரு சுவிட்சை நாம் மெதுவாகத் திருப்பி வெளிச்சத்தைக் கூட்டுவது போல எண்ணற்ற நுண்ணிய இடைநிலை மதிப்புகளை ஒரே புள்ளியில் தேக்கி வைக்க முடியும். இதன் மூலம், சிக்கலான நரம்பியல் நெட்வொர்க் எடைகளை மிகக்குறைந்த சிலிக்கான் பரப்பளவிலேயே அடக்கிவிட முடிகிறது.
ஆய்வு முறை – 35 மில்லியன் அளவுருக்கள் கொண்ட அனலாக் AI சில்லு சோதனை
சர்வதேச ஐபிஎம் ஆராய்ச்சி மையம் மற்றும் முன்னணி சிலிக்கான் விஞ்ஞானிகள் இணைந்து உருவாக்கிய இந்த சோதனை சில்லு 14 நானோமீட்டர் செமிகண்டக்டர் தொழில்நுட்பத்தில் கட்டமைக்கப்பட்டது [1]. இந்த ஒரே சிப்பில் 35 மில்லியனுக்கும் அதிகமான பேஸ்-சேஞ்ச் மெமரி செல்கள் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு, சிக்கலான நியூரல் நெட்வொர்க் அடுக்குகளைத் தாங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டது.
ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த அனலாக் சில்லுக்கு சர்வதேச அளவில் அங்கீகரிக்கப்பட்ட மெட்டா நிறுவனத்தின் எம்பிஎஸ்நெட் (MLPerf / RNN-T) பேச்சு அறிதல் AI மாதிரியைப் பயிற்றுவித்தனர் [1]. இந்த மாடலானது ஆயிரக்கணக்கான மணிநேர பலதரப்பட்ட மனித உரையாடல்களையும், பல்வேறு உச்சரிப்புகளையும் உள்ளடக்கியது. இந்த பாரிய மாடலின் மொத்த சினாப்ஸ் எடைகளும் (Synaptic weights) அனலாக் மெம்ரிஸ்டர் அடுக்குகளில் நேரடியாக எழுதப்பட்டன.
ஆய்வுக் குழுவினர் இந்த சில்லிற்கு தொடர்ச்சியான இரைச்சல் நிறைந்த ஆடியோ பதிவுகளை உள்ளீடாக வழங்கி, அது பேச்சை எந்த வேகத்தில் துல்லியமாக எழுத்து வடிவில் மாற்றுகிறது என்பதையும், ஒவ்வொரு கணக்கீட்டின் போதும் எவ்வளவு மின்சாரம் நுகரப்படுகிறது என்பதையும் உயர் துல்லிய மின் அளவீட்டு கருவிகள் கொண்டு சோதித்தனர் [1].
ஆய்வு முடிவுகள் – 14 மடங்கு குறைந்த மின் நுகர்வும் மின்னல் வேக துல்லியமும்
ஆய்வக பரிசோதனைகளின் முடிவுகள் கணினி பொறியாளர்களை வியப்பில் ஆழ்த்தின. இந்த அனலாக் நியூரான் சில்லு, வழக்கமான நவீன வரைகலை கிராபிக்ஸ் கார்டுகளை விட பதினான்கு மடங்கு குறைவான மின்சாரத்தை மட்டுமே பயன்படுத்தி குரல் உரையாடல்களை வெற்றிகரமாக எழுத்து வடிவமாக மாற்றியது [1].
மிக முக்கியமாக, துல்லியத்தின் அளவீட்டில் இந்த அனலாக் சிப் 92.81% துல்லியத்தை எட்டியது. பல மெகாவாட் மின்சாரத்தை உறிஞ்சி இயங்கும் பிரம்மாண்டமான கிளவுட் டிஜிட்டல் சேவையகங்களின் துல்லியம் 94% ஆக உள்ள நிலையில், உங்கள் உள்ளங்கையில் அடங்கும் ஒரு சிறிய சில்லு அதே தரத்தை எட்டியிருப்பது வரலாற்றுக் சாதனையாகக் கருதப்படுகிறது [1]. மேலும், ஒரு வினாடிக்கு நிகழ்த்தப்படும் கணக்கீட்டு அடர்த்தியில் (Throughput per watt) இந்த சிப் முன்னெப்போதும் இல்லாத புதிய உலக சாதனையைப் படைத்துள்ளது.
இணைய இணைப்பு முற்றிலும் இல்லாத சூழலிலும், மைக்ரோஃபோனில் பேசப்படும் வார்த்தைகள் வெறும் 20 மில்லிநொடிகளுக்குள் திரையில் துல்லியமான தமிழ் மற்றும் ஆங்கில வரிகளாகத் தோன்றின. இது மனித காதுகள் ஒலியைக் கேட்டு மூளை புரிந்துகொள்ளும் வேகத்தை விட மிக வேகமானதாகும்.

| அம்சம் | கிளவுட் அடிப்படையிலான AI | எதிர்கால தொழில்நுட்ப தரம்சாதன உள்ளமை அனலாக் நியூரான் சிப் |
|---|---|---|
| இயக்கத் தேவை | அதிவேக வைஃபை அல்லது 5G இணைப்பு அவசியம் | ஆஃப்லைன் முறையில் முழுமையாக இயங்கும் |
| மின்சார நுகர்வு | குளிரூட்டும் டேட்டா சென்டர்களுக்கு மெகாவாட் மின்சாரம் | பாக்கெட் மொபைல் பேட்டரியிலேயே குறைவான மின்சாரம் |
| குரல் அறிதல் துல்லியம் | 94% முதல் 96% | 92.5% முதல் 94.8% (இணையற்ற வேகம்) |
| தனிநபர் ரகசியப் பாதுகாப்பு | பேச்சுக் குரல்கள் கிளவுடுக்கு பதிவேற்றப்படும் | குரல் மற்றும் உரையாடல்கள் போனுக்குள்ளேயே முடிகின்றன |
| இயக்க செலவு | தொடர் கிளவுட் கட்டணங்கள் மற்றும் ஏபிஐ சந்தா | ஒருமுறை சாதன வாங்குதலுடன் நிரந்தர இலவச பயன்பாடு |
ஆதாரம்: சர்வதேச ஐபிஎம் மற்றும் நேச்சர் எலெக்ட்ரானிக்ஸ் ஆய்வறிக்கை [1, 3].
மேலும், அதிக இரைச்சல் நிறைந்த சந்தை இரைச்சல்கள், போக்குவரத்து நெரிசல்கள் மற்றும் காற்று வீசும் சூழல்களிலும் கூட, இந்த அனலாக் சில்லு ஒலியின் அதிர்வெண் அலைவரிசைகளை உடனுக்குடன் பிரித்தறிந்து வார்த்தைகளைத் தவறின்றி அடையாளம் கண்டது [1]. வழக்கமான டிஜிட்டல் முறைகளில் இத்தகைய இரைச்சல் வடிகட்டலுக்கு அதிக கணக்கீட்டு நேரம் தேவைப்படும் நிலையில், அனலாக் சுற்றுகள் ஒலியின் இயற்பியல் அலைகளையே நேரடியாக வடிப்பான் போல செயலாக்குவதால் எந்தவித காலதாமதமும் ஏற்படுவதில்லை.
முழுமையான தனியுரிமைப் பாதுகாப்பும் ஆஃப்லைன் செயல்பாடுகளும்
இன்றைய காலகட்டத்தில் மொபைல் போன் பயனர்களின் மிகப்பெரிய அச்சம் அவர்களின் தனிநபர் தகவல்களின் ரகசியத்தன்மையாகும். நாம் மருத்துவரிடம் ஆலோசனை நடத்தும்போதோ அல்லது வணிக முடிவுகளைப் பேசும்போதோ நமது மொபைல் போன் குரல்களைப் பதிவு செய்து கிளவுட் நிறுவனங்களுக்கு அனுப்புவது கடுமையான பாதுகாப்பு அச்சுறுத்தலாகப் பார்க்கப்படுகிறது. பல நிறுவனங்கள் தங்களின் ரகசியங்கள் கசிந்துவிடும் என்ற அச்சத்தில் பணியிடங்களில் ஸ்மார்ட் சாதனங்களுக்குத் தடை விதிக்கின்றன.
இந்த அனலாக் தொழில்நுட்பம் பயனர்களின் தனிநபர் அந்தரங்கத்திற்கு 100% உத்தரவாதம் அளிக்கிறது. ஏனெனில், அனைத்து ஆடியோ சமிக்ஞைகளும் சிலிக்கான் சில்லின் மெம்ரிஸ்டர் சர்க்யூட்டுக்குள்ளேயே கணக்கிடப்பட்டு உடனடி உரையாக மாற்றப்பட்டு விடுகின்றன. எந்தவொரு சிறிய தரவுத் துணுக்கும் இணையத்தின் வழியாக எந்த சர்வர்க்கும் அனுப்பப்படுவதில்லை. இதன் மூலம் கார்ப்பரேட் ரகசியங்கள், தனிப்பட்ட மருத்துவ அறிக்கைகள் மற்றும் நிதி உரையாடல்கள் பயனரின் கட்டுப்பாட்டிலேயே பத்திரமாக இருக்கும்.
மேலும் தகவல்களுக்கு, மருத்துவத் துறையில் மருத்துவரை விட AI சரியாக நோய் கண்டறியுமா என்ற லான்செட் ஆய்வையும், நரம்பியல் ஆரோக்கியத்தில் நீரிழிவு ஆரம்ப அறிகுறிகளை அறிவது எப்படி என்பதையும், தூக்கமின்மை மற்றும் உடல் நலனில் ஊசி இல்லாமல் எடை குறைக்கும் புதிய மாத்திரை குறித்த சமீபத்திய ஆய்வுகளையும் நீங்கள் வாசித்துத் தெரிந்துகொள்ளலாம்.
ஆய்வின் வரம்புகள் – அனலாக் சத்தம் மற்றும் வெப்பநிலை சவால்கள்
அனலாக் நியூரான் தொழில்நுட்பம் மகத்தான பலன்களைக் கொண்டிருந்தாலும், அது வெகுஜன பயன்பாட்டிற்கு வருவதற்கு முன் சில முக்கியமான பொறியியல் சவால்கள் தீர்க்கப்பட வேண்டியுள்ளன. முதலாவதாக, அனலாக் சுற்றுகள் வெப்பநிலைக்கு மிக எளிதில் எதிர்வினையாற்றக்கூடியவை. சாதனம் வெப்பமடையும் போது, மெம்ரிஸ்டர்களின் மின்தடை மதிப்பில் சிறிய விலகல்கள் (Drift) ஏற்படுகின்றன [1].
இரண்டாவதாக, சிலிக்கான் தயாரிப்பு தொழிற்சாலைகளில் கோடிக்கணக்கான அனலாக் செல்களை நூறு சதவீதம் ஒரே சீரான மின்தடையுடன் தயாரிப்பது தற்போதைய நிலையில் சவாலானது. சிறிய உற்பத்தி குறைபாடுகள் கூட அனலாக் கணக்கீட்டில் சத்தத்தை (Noise) உண்டாக்கி, எழுத்துப்பிழைகளுக்கு வழிவகுக்கலாம் [3]. இதைக் களைய ஆராய்ச்சியாளர்கள் டிஜிட்டல் திருத்த அல்காரிதம்களை இடைமுகத்தில் இணைத்து வருகின்றனர்.
மூன்றாவதாக, இந்த சிப்களில் தற்போது முன்னரே பயிற்றுவிக்கப்பட்ட மாடல்களை மட்டுமே இயக்க முடிகிறது. புதிய தகவல்களை போனுக்குள்ளேயே நேரடியாக பயிற்றுவிக்கும் (On-device training) முழுமையான திறன் இன்னும் ஆய்வக நிலையிலேயே உள்ளது.
இது ஏன் முக்கியம்? அடுத்தகட்ட விளிம்புநிலை கணினிப் புரட்சி
இந்த அனலாக் சில்லு தொழில்நுட்பம் ஸ்மார்ட்போன்களோடு நின்றுவிடப் போவதில்லை. அடுத்த தலைமுறை தானியங்கி கார்கள், ரோபோட்டிக் அறுவை சிகிச்சை கருவிகள், கேட்கும் கருவிகள் (Hearing aids), மற்றும் ஆளில்லா ட்ரோன்கள் ஆகியவற்றில் இது புரட்சியை ஏற்படுத்தும் [2].
உதாரணமாக, ஒரு தானியங்கி கார் சாலையில் செல்லும்போது எதிரே வரும் ஆபத்தைக் கண்டறிய கிளவுட் இணையத்திற்காக காத்திருக்க முடியாது. மில்லிநொடி தாமதம் கூட விபத்தை ஏற்படுத்திவிடும். அத்தகைய வாகனங்களில் இந்த அனலாக் நியூரான் சிப்கள் பொருத்தப்படும்போது, இணைய வசதி இல்லாத அடர்ந்த காடுகளிலும் கூட வாகனங்கள் தாங்களாகவே மின்னல் வேகத்தில் முடிவுகளை எடுத்து விபத்துகளைத் தவிர்க்கும்.
மேலும், தொழிற்சாலைகளில் இயங்கும் ஸ்மார்ட் சென்சார்கள் பல ஆண்டுகள் பேட்டரி மாற்றப்படாமலேயே தொடர்ந்து அதிர்வுகளையும் வெப்பத்தையும் கண்காணித்து எச்சரிக்கை விடுக்க இந்த குறைந்த மின் நுகர்வு சில்லுகள் பேருதவியாக இருக்கும்.
தொழில்துறை தானியங்கி அமைப்புகளில், பல்லாயிரக்கணக்கான அதிர்வு சென்சார்கள் இயந்திரங்களின் தேய்மானத்தை முன்னரே கண்டறிய இந்த சில்லுகள் பயன்படுகின்றன. மின் இணைப்பு இல்லாத தொலைதூர எண்ணெய்க் குழாய்கள் மற்றும் காற்றாலை மின் கோபுரங்களில் கூட, ஒரு சிறிய சோலார் தகடு அல்லது பொத்தான் பேட்டரி மூலமாகவே இந்த அனலாக் சில்லுகள் பல ஆண்டுகள் இடைவிடாமல் உழைக்கும் ஆற்றல் படைத்தவை [2].
நுகர்வோருக்கான நடைமுறை நன்மைகளும் ஸ்மார்ட்போன்களின் எதிர்காலமும்
இன்னும் சில ஆண்டுகளில் இந்த தொழில்நுட்பம் வணிகரீதியான பயன்பாட்டிற்கு வரும்போது ஸ்மார்ட்போன் பயனர்கள் பல நேரடி நன்மைகளைப் பெறுவார்கள்:
முதலாவதாக, உங்கள் மொபைல் போனின் பேட்டரி ஆயுள் வியக்கத்தக்க வகையில் நீடிக்கும். நாள் முழுவதும் நீங்கள் தொடர்ந்து குரல் வழி தட்டச்சு செய்தாலும், வீடியோக்களை ஆஃப்லைனில் மொழிபெயர்த்தாலும் உங்கள் போன் சூடாகாமல் பேட்டரி நீண்ட நேரம் உழைக்கும்.
இரண்டாவதாக, விமானப் பயணம், சுரங்கப் பாதைகள் அல்லது அடர்ந்த வனப்பகுதிகளுக்குச் செல்லும்போது கூட உங்களின் ஸ்மார்ட் அசிஸ்டெண்ட் தடையின்றி இயங்கும். இணைய வசதிக்காக கூடுதல் மாதாந்திர சந்தா கட்டணங்கள் செலுத்த வேண்டிய அவசியமும் இருக்காது.
முடிவாக, மனித மூளையின் அற்புத அமைப்பை சிலிக்கானில் நகலெடுப்பதன் மூலம், இயற்கைக்கும் மனித தொழில்நுட்பத்திற்கும் இடையே உள்ள இடைவெளியை விஞ்ஞானிகள் குறைத்து வருகின்றனர். பசுமையான, பாதுகாப்பான மற்றும் மின்னல் வேக AI உலகை நோக்கிய பயணத்தில் இந்த அனலாக் சில்லு ஒரு மகத்தான மைல்கல்லாகும்.
சொல் விளக்கம்
இந்தக் கட்டுரையில் வரும் அறிவியல் சொற்கள்
- Neuromorphic Chipநியூரோமார்பிக் சிப்
- மனித மூளையின் நரம்பு செல்களையும் சினாப்ஸ்களையும் போன்ற அமைப்பில் இயங்கும் அதிநவீன கணினி சிலிக்கான் சிப்.
- சொற்களஞ்சியத்தில் பார்க்க →
- In-Memory Computingஇன்-மெமரி கணக்கீடு
- நினைவகத்திலிருந்து தகவல்களை பிராசஸருக்கு மாற்றாமல் நினைவக கலத்திற்குள்ளேயே கணக்கீடுகளை நிகழ்த்தும் நுட்பம்.
- சொற்களஞ்சியத்தில் பார்க்க →
- Memristorமெம்ரிஸ்டர்
- மின்சாரம் நிறுத்தப்பட்ட பிறகும் தனக்குள் பாய்ந்த மின்சாரத்தின் அளவை நினைவில் வைத்துக்கொள்ளும் மின்தடை சாதனம்.
- சொற்களஞ்சியத்தில் பார்க்க →
- Von Neumann Bottleneckவான் நியூமன் வரம்பு
- பிராசஸருக்கும் நினைவகத்திற்கும் இடையே தகவல்களை பரிமாற்றம் செய்வதால் ஏற்படும் தாமதம் மற்றும் மின் விரயம்.
- சொற்களஞ்சியத்தில் பார்க்க →
An analog-AI chip for energy-efficient speech recognition and transcription
- இதழ்
- Nature Electronics
- ஆய்வு வகை
- Experimental Study
- ஆண்டு
- 2023
அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்
இந்த ஆய்வு பற்றி வாசகர்கள் கேட்பவை
அனலாக் AI சிப் என்றால் என்ன? அது வழக்கமான பிராசஸரிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது?
வழக்கமான பிராசஸர்கள் தகவல்களை 0 மற்றும் 1 என்ற டிஜிட்டல் எண்களாக மாற்றி, மெமரிக்கும் சிபியுவுக்கும் இடையே தொடர்ந்து நகர்த்தி கணக்கிடுகின்றன. ஆனால் அனலாக் சிப்கள் தகவல்களை மின்சாரத்தின் தொடர்ச்சியான மின்னழுத்த அளவுகளாகவே நினைவகத்திற்குள்ளேயே வைத்து நேரடியாக கணக்கிடுகின்றன.
இணைய இணைப்பு இல்லாமலேயே மொபைலில் பெரிய AI மாடல்கள் இயங்க முடியுமா?
ஆம். அனலாக் இன்-மெமரி சிப்கள் மின்சார நுகர்வை நூறு மடங்கு குறைப்பதால், கிளவுட் டேட்டா சென்டர்களுக்கு குரல் அல்லது புகைப்படத் தகவல்களை அனுப்பாமல், மொபைல் போனின் உள்ளேயே முழுமையான ஆஃப்லைன் முறையில் மின்னல் வேகத்தில் செயலாற்ற முடியும்.
அனலாக் சிப் பயன்பாட்டினால் பேட்டரி ஆயுள் எவ்வளவு மிச்சமாகும்?
ஆய்வக சோதனைகளின்படி, வழக்கமான கிராபிக்ஸ் கார்டுகளை விட இந்த அனலாக் நியூரான் சிப்கள் பதினான்கு மடங்கு குறைவான மின்சாரத்தையே பயன்படுத்துகின்றன. இதனால் நாள் முழுவதும் குரல் வழி தட்டச்சு செய்தாலும் மொபைல் போன் சூடாகாமல் பேட்டரி நீடித்து உழைக்கும்.
இந்த தொழில்நுட்பம் எப்போது பொதுமக்களின் ஸ்மார்ட்போன்களில் பயன்பாட்டுக்கு வரும்?
தற்போது ஆய்வக மற்றும் பைலட் சோதனைகள் வெற்றிகரமாக முடிந்துள்ள நிலையில், சர்வதேச சிப் உற்பத்தி நிறுவனங்கள் மெம்ரிஸ்டர் செமிகண்டக்டர் தொழில்நுட்பத்தை பெரிய அளவில் தயாரிக்கும் பணிகளில் ஈடுபட்டுள்ளன. அடுத்த மூன்று அல்லது நான்கு ஆண்டுகளில் இது பயன்பாட்டுக்கு வரும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
பயனாளர்களின் தனிநபர் அந்தரங்க பாதுகாப்பிற்கு இந்த சிப் எவ்வாறு உதவுகிறது?
நமது குரல் பதிவுகளோ, தனிப்பட்ட குறுஞ்செய்திகளோ அல்லது கோப்புகளோ இணையம் வழியாக எந்தவொரு வெளிப்புற நிறுவனத்தின் கிளவுட் சேவையகங்களுக்கும் அனுப்பப்படுவதில்லை. அனைத்து கணக்கீடுகளும் சாதனத்தின் நினைவகத்திற்குள்ளேயே முடிவதால் முழுமையான தனிநபர் பாதுகாப்பு கிடைக்கிறது.


இன்னும் கருத்துகள் இல்லை. முதல் கருத்தைப் பதிவிடுங்கள்.