آنها نه‌تنها قادر به پردازش اطلاعات با کارایی بی‌سابقه هستند، بلکه مصرف انرژی را تا حد چشمگیری کاهش می‌دهند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود این تراشه‌ها گزینه‌ای ایده‌آل برای سیستم‌های حساسی مانند سامانه‌های ناوبری هواپیماها، صفحات لمسی نسل آینده و سیستم‌های کنترل صنعتی باشند. 

 

در مرکز این نوآوری بزرگ، پروفسور لی هونگجی و تیم تحقیقاتی او در دانشگاه بیهانگ پکن قرار دارند. این گروه از سال ۲۰۲۲ در حال کار روی پروژه‌ای بودند که بتواند دو چالش اساسی صنعت تراشه را حل کند: مصرف انرژی بالا و مشکلات سازگاری با سیستم‌های قدیمی. راه‌حل نهایی آنها که Hybrid Stochastic Number (HSN) نام دارد، ترکیبی هوشمندانه از منطق سنتی باینری و محاسبات پیشرفته احتمالی است. 

 

در رایانه‌های سنتی، همه چیز بر پایه منطق صفر و یک (باینری) استوار است. این سیستم اگرچه سال‌هاست که جوابگوی نیازها بوده، اما برای پردازش حجم عظیم داده‌های امروزی به سخت‌افزارهای پرهزینه و پر مصرف نیاز دارد.

در مقابل، فناوری جدید چین از سیگنال‌های ولتاژ بالا استفاده می‌کند که با الگوهای زمانی متفاوت می‌توانند مقادیر مختلف را نمایش دهند. این روش اگرچه در برخی موارد سرعت کمتری دارد، اما مزایای قابل توجهی ارائه می‌دهد: 

 

– کاهش چشمگیر مصرف انرژی 

– قابلیت پردازش موازی اطلاعات 

– مقاومت بالا در برابر خطا 

– سازگاری بهتر با الگوریتم‌های هوش مصنوعی 

 

از آزمایشگاه تا خط تولید 

گفتنی است در سال ۲۰۲۳، اولین نمونه عملی این فناوری با همکاری شرکت چینی Semiconductor Manufacturing International Corporation (SMIC) و با استفاده از فناوری ۱۱۰ نانومتری تولید شد. این تراشه که مخصوص سیستم‌های لمسی طراحی شده بود، موفقیت‌آمیز عمل کرد و راه را برای توسعه نمونه‌های پیشرفته‌تر هموار کرد. 

 

در گام بعدی، تیم تحقیقاتی با استفاده از فناوری پیشرفته‌تر ۲۸ نانومتری، تراشه‌ای ویژه یادگیری ماشین ساختند. این تراشه از دو ویژگی کلیدی بهره می‌برد: 

 

1. الگوریتم‌های پردازش درون‌حافظه‌ای: که نیاز به انتقال مداوم داده بین پردازنده و حافظه را کاهش می‌دهد 

2. طراحی سیستم-روی-یک-تراشه (SoC): که امکان انجام چندین کار پردازشی را به صورت همزمان فراهم می‌کند 

 

کاربردهای عملی این فناوری 

هم‌اکنون از این تراشه‌ها در سیستم‌های کنترل هوشمند استفاده می‌شود. برای مثال: 

 

– در صفحات لمسی برای فیلتر کردن نویزهای محیطی و تشخیص دقیق‌تر لمس کاربر 

– در سیستم‌های ناوبری هوایی برای پردازش سریع‌تر داده‌های پرواز 

– در ربات‌های صنعتی برای تصمیم‌گیری سریع‌تر و دقیق‌تر 

 

چشم‌انداز آینده 

پروفسور لی در مصاحبه با روزنامه گوانگمینگ از برنامه‌های بلندپروازانه‌ای خبر داد که عبارتند از:

 

– توسعه تراشه‌های ویژه برای پردازش صوت و تصویر 

– شتاب‌دهی به مدل‌های بزرگ هوش مصنوعی 

– ایجاد مجموعه دستورالعمل‌های اختصاصی برای محاسبات ترکیبی 

 

چالش‌های پیش رو 

گفتنی است با وجود تمام این دستاوردها، کارشناسان هشدار می‌دهند که هنوز چالش‌های مهمی وجود دارد: 

 

– مشکلات سازگاری با برخی سیستم‌های قدیمی 

– عدم قطعیت‌ها درباره عملکرد بلندمدت این تراشه‌ها 

– رقابت شدید با دیگر فناوری‌های نوظهور 

 

سخن پایانی 

حرکت چین به سمت تولید تراشه‌های غیرباینری نه‌تنها نشان‌دهنده بلندپروازی این کشور در عرصه فناوری است، بلکه می‌تواند توازن قدرت در صنعت نیمه‌هادی‌های جهانی را تغییر دهد.

با این حال، اینکه آیا این فناوری می‌تواند به استاندارد جهانی تبدیل شود یا خیر، به عملکرد آن در سال‌های آینده بستگی خواهد داشت. یک چیز مسلم است: رقابت در عرصه تراشه‌های هوش مصنوعی به مرحله جدید و هیجان‌انگیزی وارد شده است.