Almanya merkezli yeni bir girişim, Semronyapay zeka modellerini akıllı telefonlarda, kulaklıklarda, VR kulaklıklarda ve diğer mobil cihazlarda yerel olarak çalıştırmak için “3D ölçekli” çipler olarak tanımladığı çipleri geliştiriyor
Dresden Teknoloji Üniversitesi’nden mühendislik mezunları Kai-Uwe Demasius ve Aron Kirschen tarafından ortaklaşa yaratılan Semron’un çipleri, hesaplamaları gerçekleştirmek için geleneksel işlemcilerin ortamı olan elektrik akımları yerine elektrik alanlarını kullanıyor. Kirschen, bu durumun çiplerin daha yüksek enerji verimliliği elde etmesini sağlarken aynı zamanda bunları üretmek için gereken üretim maliyetlerini de düşük tuttuğunu iddia ediyor.
Kirschen, TechCrunch’a bir e-posta röportajında şunları söyledi: “Yapay zeka bilgi işlem kaynaklarında beklenen bir eksiklik nedeniyle, bu tür yeteneklere erişime dayalı bir iş modeline sahip birçok şirket, örneğin kendi modellerini eğiten büyük girişimler, varlıklarını riske atıyor.” “Teknolojimizin benzersiz özellikleri, çiplerimiz diğerlerinin yapamadığı gelişmiş yapay zekayı çalıştırma kapasitesine sahip olmasına rağmen, tüketici elektroniği cihazları için günümüzün çiplerinin fiyat noktasına ulaşmamızı sağlayacak.”
Demasius ve Kirschen’in, Semron’u kurmalarından dört yıl önce, 2016 yılında ilk patent başvurusunda bulundukları Semron çipleri, hesaplamaları yürütmek için “memkapasitör” veya hafızalı kapasitör olarak bilinen alışılmadık bir bileşenden yararlanıyor. Bilgisayar çiplerinin çoğunluğu, kapasitörlerin aksine enerji depolayamayan transistörlerden yapılmıştır; sadece “açma/kapama” anahtarları gibi hareket ederek elektrik akımının geçmesine izin verir veya onu durdururlar.
Semron’un geleneksel yarı iletken malzemelerden yapılmış memkapasitörleri, kimyada şu şekilde bilinen bir prensipten yararlanarak çalışır: şarj koruyucu. Memkapasitörler, bir “koruyucu katman” aracılığıyla üst elektrot ile alt elektrot arasındaki elektrik alanını kontrol eder. Koruyucu katman ise bir yapay zeka modelinin farklı “ağırlıklarını” depolayabilen çipin belleği tarafından kontrol ediliyor. (Ağırlıklar esas olarak bir modeldeki düğmeler gibi hareket eder, verileri eğitirken ve işlerken performansını manipüle eder ve ince ayarlar yapar.)
Elektrik alanı yaklaşımı, çip seviyesinde elektronların hareketini en aza indirerek enerji kullanımını ve ısıyı azaltır. Semron, tek bir çip üzerine yüzlerce katman memkapasitör yerleştirmek için elektrik alanının ısı azaltıcı özelliklerinden yararlanmayı hedefliyor; bu da hesaplama kapasitesini büyük ölçüde artırıyor.
Semron’un 3D AI çip tasarımını gösteren şematik.
Kirschen, “Bu özelliği, sabit bir silikon alanına birkaç yüz kat daha fazla bilgi işlem kaynağı dağıtmak için bir olanak sağlayıcı olarak kullanıyoruz” diye ekledi. “Bunu tek bir paketteki yüzlerce cips gibi düşünün.”
2021’de çalışmak dergide yayınlandı Doğa Elektroniği, Semron ve Max Planck Mikroyapı Fiziği Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, bir bilgisayarlı görme modelini, mevcut tekniklerden 35 ila 300 kat daha yüksek olan 3.500 TOPS/W’nin üzerinde enerji verimliliğiyle başarıyla eğitti. TOPS/W biraz belirsiz metrikancak buradan çıkan sonuç, memkapasitörlerin yapay zeka modellerini eğitirken enerji tüketiminde dramatik düşüşlere yol açabileceğidir.
Kirschen’in “ürün öncesi” aşamada olduğunu ve bunun için “önemsiz” bir gelire sahip olduğunu söylediği Semron için artık ilk günler. Çoğu zaman bir çip girişimini hızlandırmanın en zor kısmı seri üretim ve anlamlı bir müşteri tabanına ulaşmaktır – her ne kadar bu sırayla olmasa da.
Semron için işleri daha da zorlaştıran şey, toplamda on milyonlarca dolar risk sermayesi toplayan Kneron, EnCharge ve Tenstorrent gibi özel çip girişimlerinde sıkı bir rekabetin olması. EnCharge, Semron gibi, transistörler yerine kapasitörler kullanan ancak farklı bir alt katman mimarisi kullanan bilgisayar çipleri tasarlıyor.
Ancak 11 kişilik bir işgücüne sahip olan ve yıl sonuna kadar yaklaşık 25 kişi daha büyütmeyi planlayan Semron, join Capital, SquareOne, OTB Ventures ve Onsight Ventures gibi yatırımcılardan fon çekmeyi başardı. Startup bugüne kadar 10 milyon euro (~ 10,81 milyon dolar) topladı.
SquareOne ortağı Georg Stockinger e-posta yoluyla şunları söyledi:
“Bilgisayar kaynakları 21. yüzyılın ‘petrol’ü olacak. Altyapıya aç büyük dil modellerinin dünyayı fethetmesi ve Moore yasasının fiziğin sınırlarına ulaşmasıyla birlikte, bilgi işlem kaynaklarında büyük bir darboğaz gelecek yılları şekillendirecek. Bilgi işlem altyapısına yetersiz erişim, hem şirketlerin hem de tüm ulus devletlerin üretkenliğini ve rekabet gücünü büyük ölçüde yavaşlatacaktır. Semron, doğası gereği yapay zeka modellerinin hesaplanmasında uzmanlaşmış, devrim niteliğinde yeni bir çip sağlayarak bu sorunun çözümünde önemli bir unsur olacak. Geleneksel transistör tabanlı bilgi işlem paradigmasını kırıyor ve belirli bir bilgi işlem görevi için maliyetleri ve enerji tüketimini en az 20 kat azaltıyor.”