ในโลกแห่งฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว การประกาศล่าสุดจากนักวิจัยจีนได้จุดประกายการอภิปรายอย่างร้อนแรงทั่วทั้งชุมชนเทคโนโลยี นักวิทยาศาสตร์จาก Beijing University อ้างว่าพัฒนาชิปหน่วยความจำแบบสุ่มประเภทอนาล็อก (RAM) ที่ทำงานด้วยความเร็วอย่างน่าตกใจ — รายงานว่ามีความเร็วมากกว่า GPU ระดับสูงของ Nvidia ถึง 1,000 เท่า แม้ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อประสิทธิภาพการคำนวณจะยิ่งใหญ่ แต่ทั้งผู้เชี่ยวชาญและผู้ที่หลงใหลในเทคโนโลยีต่างเข้าใกล้ข้ออ้างเหล่านี้ด้วยความรู้สึกตื่นเต้นผสมกับความสงสัยอย่างมีเหตุผล
ข้อมูลประสิทธิภาพหลัก:
- ความเร็วในการอ่าน/เขียน: 10 GHz
- ประสิทธิภาพที่อ้างว่ามี: เร็วกว่า GPU ระดับไฮเอนด์ของ Nvidia ถึง 1000 เท่า
- เทคโนโลยี: อาร์เรย์ 40-nm 1T1R RRAM
- ความแม่นยำ: แสดงให้เห็นความแม่นยำแบบ fixed-point 24 บิต
- การใช้งานที่ทดสอบ: การแก้ปัญหา matrix inversion ขนาด 128×128
 |
|---|
| นักวิจัยทำงานร่วมกันในห้องปฏิบัติการวิศวกรรมไฟฟ้า เป็นสัญลักษณ์ของความก้าวหน้าในฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ |
การฟื้นคืนชีพของการคำนวณแบบอนาล็อก
แนวทางของทีม Beijing นั้นเป็นการเบี่ยงเบนอย่างมีนัยสำคัญจากการคำนวณแบบดิจิทัลทั่วไป แทนที่จะประมวลผลข้อมูลเป็นเลข 1 และ 0 แบบไม่ต่อเนื่อง ชิปอนาล็อกของพวกเขาใช้ปริมาณทางกายภาพที่ต่อเนื่องเพื่อแสดงข้อมูล วิธีการนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่โดยสิ้นเชิง — นักวิจัยได้สำรวจการคำนวณแบบอนาล็อกมาหลายทศวรรษแล้ว — แต่เทคนิคการผลิตสมัยใหม่อาจกำลังก้าวข้ามข้อจำกัดดั้งเดิมที่รบกวนความพยายามในยุคก่อนๆ ชุมเทคโนโลยีรับรู้ว่านี่เป็นส่วนหนึ่งของแนวโน้มที่กว้างขึ้นสู่สถาปัตยกรรมการคำนวณทางเลือก ซึ่งมีศักยภาพที่จะ bypass ข้อจำกัดทางกายภาพที่กำลังเผชิญหน้าชิปซิลิกอนแบบดั้งเดิม
แนวคิดนี้มีเสน่ห์อยู่เสมอ แต่การนำไปปฏิบัติมีความท้าทายมาโดยตลอด เป็นเวลากว่าทศวรรษที่ 'Mythic AI' กำลังสร้างชิปตัวเร่งความเร็วด้วยตัวคูณแบบอนาล็อก... แต่ในตอนสิ้นปี 2022 พวกเขาเกือบจะล้มละลาย
 |
|---|
| จำลองของทรานซิสเตอร์ตัวแรกของโลกที่ใช้งานได้จริง ซึ่งเป็นตัวแทนของช่วงเวลาสำคัญในวิวัฒนาการของอิเล็กทรอนิกส์ |
การตรวจสอบทางเทคนิคและคำถามจากชุมชน
ชุมชนเทคโนโลยีได้เจาะลึกรายละเอียดทางเทคนิค โดยหลายคนแสดงความมองโลกในแง่ดีอย่างระมัดระวัง ความเร็วในการอ่าน/เขียนที่รายงานไว้ที่ 10GHz นั้น จะเป็นก้าวกระโดดที่ยิ่งใหญ่เหนือเทคโนโลยี DRAM ในปัจจุบันจริงๆ อย่างไรก็ตาม ผู้สังเกตการณ์หลายคนตั้งข้อสังเกตว่าเงื่อนไขการทดสอบและการประยุกต์ใช้เฉพาะมีความสำคัญอย่างมาก ผู้สังเกตการณ์หนึ่งชี้ให้เห็นว่าประสิทธิภาพที่แสดงนั้นใช้สำหรับการแก้เมทริกซ์ขนาด 128x128 — ซึ่งเป็นงานเฉพาะทางมากกว่าการคำนวณทั่วไป ความจริงที่ว่ารหัสมีให้ใช้เฉพาะเมื่อมีการร้องขอ ก็ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับความสามารถในการทำซ้ำและการตรวจสอบโดยอิสระ
 |
|---|
| ภาพประกอบหลุมดำสองดวงที่กำลังชนกัน เป็นสัญลักษณ์ของพลวัตที่ซับซ้อนในเทคโนโลยีขั้นสูงและความท้าทายด้านการคำนวณ |
ประวัติศาสตร์ที่ขรุขระของการคำนวณแบบอนาล็อก
ความกระตือรือร้นที่มีต่อความก้าวหน้าครั้งนี้ถูกกลบด้วยความตระหนักถึงประวัติศาสตร์ที่ยากลำบากของการคำนวณแบบอนาล็อก ผู้แสดงความคิดเห็นระลึกถึงความพยายามหลายครั้งที่โดดเด่นในการนำเทคโนโลยีที่คล้ายกันไปใช้ในเชิงพาณิชย์ซึ่งในที่สุดก็ล้มเหลว Mythic AI ได้ระดมทุน 165 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ เพียงเพื่อจะเกือบเผชิญกับการล้มละลายในปี 2022 แม้แต่ก่อนหน้านั้น นักออกแบบชิปในตำนานอย่าง Federico Faggin และ Carver Mead ได้ร่วมก่อตั้ง Synaptics ด้วยความทะเยอทะยานด้านนิวโรมอร์ฟิก ก่อนจะเปลี่ยนไปสู่ฮาร์ดแวร์ทั่วไปมากขึ้น บรรพบุรุษทางประวัติศาสตร์เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นเครื่องเตือนใจที่จริงจังว่าความก้าวหน้าในห้องปฏิบัติการไม่ได้แปลความสำเร็จในเชิงพาณิชย์เสมอไป
บริบททางประวัติศาสตร์ของความพยายามในการพัฒนาคอมพิวเตอร์แบบอนาล็อก:
- Mythic AI: ระดมทุนได้ 165 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เกือบล้มละลายในปี 2022
- Synaptics: ก่อตั้งโดย Faggin และ Mead เปลี่ยนทิศทางจากชิปนิวโรมอร์ฟิกไปเป็นทัชแพด
- Perceptron ของ Rosenblatt (ทศวรรษ 1950): โครงข่ายประสาทเทียมแบบอนาล็อกต้นแบบที่ใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้
 |
|---|
| null |
การประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติและแนวโน้มในอนาคต
แม้จะมีข้อสงสัย การประยุกต์ใช้ที่มีศักยภาพก็สร้างความตื่นเต้นอย่างแท้จริง หากเทคโนโลยีดังกล่าวประสบความสำเร็จในการผลิตจำนวนมาก มันอาจปฏิวัติวงการในด้านต่างๆ เช่น ระบบ MIMO ขนาดใหญ่สำหรับการสื่อสารไร้สาย ซึ่งนักวิจัยแสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่เหมือนกันกับระบบดิจิทัลในรอบการทำซ้ำเพียงสามรอบเท่านั้น แนวทางแบบอนาล็อกไม่ได้สัญญาแค่ความเร็ว แต่ยังมีศักยภาพในการใช้พลังงานที่ต่ำลงและแบนด์วิธที่มากขึ้น — ทั้งหมดนี้เป็นปัจจัยสำคัญในขณะที่เราเข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพของการปรับขนาดเซมิคอนดักเตอร์แบบดั้งเดิม
ชุมชนโดยทั่วไปเห็นพ้องว่าในขณะที่การนำไปใช้นี้โดยเฉพาะอาจไม่ใช่คำตอบสุดท้าย แต่มันแสดงถึงความก้าวหน้าที่มีความหมายสู่กระบวนทัศน์การคำนวณทางเลือกซึ่งในที่สุดก็จะประสบความสำเร็จ
การสนทนาเกี่ยวกับความก้าวหน้าของชิปอนาล็อกของจีนเผยให้เห็นชุมชนเทคโนโลยีที่ทั้งมีความหวังและถูกทำให้แข็งแกร่งขึ้นด้วยประสบการณ์ แม้ข้ออ้างเรื่องความเร็ว 1,000 เท่าจะสร้างพาดหัวข่าว แต่ผู้สังเกตการณ์ที่มีความรู้เข้าใจดีว่าเส้นทางจากต้นแบบในห้องปฏิบัติการสู่เทคโนโลยีที่สามารถใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์นั้นยาวและไม่แน่นอน สิ่งที่ชัดเจนคือการค้นหาวิธีการคำนวณที่เกินกว่าสถาปัตยกรรมดิจิทัลแบบดั้งเดิมยังคงทำให้ทั้งนักวิจัยและผู้ที่หลงใหลติดใจ โดยแต่ละการพัฒนาจะนำเราเข้าใกล้การเปลี่ยนแปลงที่อาจปฏิวัติวิธีการที่เราประมวลผลข้อมูลมากขึ้น
 |
|---|
| ภาพประกอบที่มีสีสันสดใสซึ่งแสดงถึงความตื่นเต้นและนวัตกรรมในการประยุกต์ใช้งานที่มีศักยภาพของเทคโนโลยีใหม่ |