Procesor IBM s 100 milijardami tranzistorjev za šestkrat hitrejšo umetno inteligenco

Podjetje IBM je z najavo nove tehnologije poskrbel za pravo senzacijo v polprevodniški industriji. Njegovim strokovnjakom je namreč uspelo oblikovati tranzistorje, ki so široki komaj 0,7 nanometra. To v praksi pomeni, da bi lahko proizvajalci čipov na površino, veliko kot človeški noht, »stisnili« kar 100 milijard tranzistorjev. To je sploh prvič v zgodovini računalništva, da je nekomu uspelo »zapakirati« tako ogromno količino komponent v tako majhen prostor.

Novi 0,7-nanometrski čipi prinašajo neverjeten napredek. Ti so namreč za 50 odstotkov zmogljivejši in kar za 70 odstotkov energetsko varčnejši od IBM-ovih lastnih 2-nanometrskih čipov iz leta 2021, ki so do sedaj veljali za najmanjše na svetu.

Ta prehod na izjemno majhne dimenzije bo imel ogromen vpliv na področje umetne inteligence. Današnji najbolj priljubljeni AI pospeševalniki zmorejo predelati okoli 1.500 TOPS (milijard operacij na sekundo). IBM-ovi raziskovalci ocenjujejo, da bi novi čipi lahko dosegli kar šestkrat večjo zmogljivost, torej okoli 9.000 TOPS. V praksi to pomeni, da bi se čas za urjenje ogromnih jezikovnih modelov, ki danes traja približno tri mesece, lahko skrajšal na zgolj nekaj tednov.

Ključ do tega uspeha se skriva v novi arhitekturi, imenovani nanostack. Namesto da bi tranzistorje manjšali na ravni površini, so se inženirji usmerili v višino in arhitekturo primerjali z gradnjo 100-nadstropnega nebotičnika, medtem ko konkurenti, kot sta Samsung in Intel, pri svojem 3D delu dosegajo okoli 30 do 50 nadstropij.

Ekipa je morala za ta uspeh premagati več tehničnih ovir, vključno z novim načinom spajanja dveh rezin z minimalnimi napakami in povečanjem pomnilnika SRAM za 40 odstotkov, kar je največji skok v zadnjem desetletju in neposredno rešuje ozko grlo pri dostopu do podatkov.

Pri tem velja omeniti, da je omenjeni dosežek še vedno v eksperimentalni fazi in oblikovalci 3D čipov se še vedno soočajo z resnimi izzivi upravljanja s toploto. Ker so plasti izjemno tanke, se vročina hitro kopiči, kar lahko tranzistorjem prepreči pravilno izklapljanje in posledično povzroči odpoved celotnega čipa. Do industrijske proizvodnje nas loči še več let. Široka uporaba 2nm naprav se pričakuje šele proti koncu desetletja, sledile bodo 1,4nm in 1nm različice, medtem ko so 0,7-nanometrski čipi potisnjeni še dlje v prihodnost.