أخبار ar.wedoany.com، تخطط شركة الرقائق الأمريكية كوالكوم لنقل بنية رقائق الذكاء الاصطناعي المستخدمة في مراكز البيانات بشكل عكسي إلى الأجهزة الطرفية مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر الشخصية والسيارات. في 27 يونيو، صرح نائب الرئيس التنفيذي لشركة كوالكوم، دورجا مالادي، بأن الشركة تعتزم تطبيق تقنية رقائق مراكز البيانات التي تم إطلاقها هذا الأسبوع على الهواتف الذكية، بهدف تعزيز قدرات تشغيل الذكاء الاصطناعي محليًا على الأجهزة المحمولة. تجري كوالكوم حاليًا محادثات مع مصنعي الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر الشخصية والسيارات حول هذه التقنية، على أن يتم إطلاق الجيل الأول من منتجات بنية الحوسبة عالية النطاق الترددي في مراكز البيانات العام المقبل، مع توقع بدء التسليم التجاري بحلول عام 2028.
التقنية الأساسية التي طرحتها كوالكوم هذه المرة هي بنية الحوسبة عالية النطاق الترددي، والمعروفة اختصارًا بـ HBC. تختلف هذه البنية عن التصميم التقليدي للرقائق الذي يضع وحدات الحوسبة والذاكرة جنبًا إلى جنب، حيث تعتمد على تكديس الرقائق رأسيًا لتقريب الذاكرة من وحدات الحوسبة، مما يقلل مسافة نقل البيانات من خلال الحوسبة القريبة من الذاكرة. عند تشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي، لا تمثل القدرة الحاسوبية العائق الوحيد، بل إن معلمات النموذج وبيانات السياق والنتائج الوسيطة تحتاج إلى التنقل بشكل متكرر بين وحدات الحوسبة والذاكرة. كلما زادت مسافة نقل البيانات، زاد ضغط النطاق الترددي وزمن الوصول واستهلاك الطاقة، وهي المشكلة التي يُشار إليها غالبًا في صناعة رقائق الذكاء الاصطناعي باسم "جدار الذاكرة".
تهدف بنية HBC تحديدًا إلى معالجة هذا العائق. أوضحت كوالكوم في خارطة طريق مراكز البيانات لديها أن HBC هي بنية حوسبة قريبة من الذاكرة موجهة لأعباء عمل الذكاء الاصطناعي، حيث تجمع بين القدرة الحاسوبية والذاكرة عالية النطاق الترددي من خلال حلول السيليكون المكدسة ثلاثية الأبعاد (3D stacking)، وذلك لتقليل استهلاك الطاقة لكل رمز (token) وزيادة كفاءة إنتاجية البيانات أثناء عمليات استدلال الذكاء الاصطناعي. وفقًا للخارطة الزمنية التي أعلنتها الشركة، من المقرر أن يبدأ الشحن التجاري لعينات الجيل الأول من HBC المدمج مع AI250 في منتصف عام 2027، بينما سيُستخدم الجيل الثاني من HBC في AI300، على أن يبدأ الشحن التجاري للعينات في عام 2028.
على عكس مراكز البيانات، تفرض الهواتف الذكية قيودًا أكثر صرامة على استهلاك الطاقة وحجم الرقاقة وتبديد الحرارة وعمر البطارية. إذا اعتمدت النماذج الكبيرة على التشغيل عبر السحابة لفترة طويلة، فسيحتاج المستخدمون إلى إرسال الطلبات إلى الخوادم، مما يثير مشكلات مثل زمن الاستجابة، والاتصال بالشبكة، والخصوصية، وتكاليف الحوسبة السحابية. يهدف الذكاء الاصطناعي على الجهاز (On-Device AI) إلى تشغيل المزيد من النماذج مباشرة على الهاتف محليًا، بما في ذلك المساعدات الصوتية، وتوليد الصور، والترجمة الفورية، وتلخيص المستندات، والعوامل الذكية الشخصية، والفهم متعدد الوسائط. لتحقيق هذه القدرات، يجب أن تعالج رقاقة الهاتف نماذج أكبر ومهام استدلال أكثر تكرارًا ضمن حدود استهلاك الطاقة المحدودة.
من خلال نقل تقنية HBC من مراكز البيانات إلى الهواتف الذكية، تتجه كوالكوم نحو تمكين نقل البيانات بنطاق ترددي أعلى واستهلاك طاقة أقل على الأجهزة الطرفية. ركزت رقائق الهواتف الذكية في الماضي على القدرات المتكاملة بين وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسوميات (GPU) ووحدات المعالجة العصبية (NPU) ومعالجات الإشارات البصرية (ISP) وأجهزة المودم. أما في عصر الذكاء الاصطناعي، فتُتطلب نماذج محلية تعمل بشكل دائم، قادرة على تنفيذ مهام الاستشعار والتحليل والتنبيه حتى عندما لا يفتح المستخدم التطبيقات بشكل نشط. يفرض هذا "العامل الذكي الدائم" متطلبات أعلى على إدارة البطارية، حيث تحتاج الرقاقة إلى الحفاظ على قدرة استدلال مستمرة دون زيادة ملحوظة في استهلاك الطاقة.
صرح مالادي قائلاً: "التقنية التي تبدأ من مراكز البيانات لن تتوقف عند هذا الحد". يعكس هذا التصريح رؤية كوالكوم لمسار نقل التقنية: تتحمل مراكز البيانات أولاً أعباء الاستدلال عالي الكثافة والتحقق من صحة البنية، وبعد نضوج عمليات التصنيع والتغليف والتنسيق مع الذاكرة والمكدس البرمجي، يتم التوسع تدريجيًا نحو الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر الشخصية والسيارات. بدلاً من إدخال بنية عالية المخاطر مباشرة إلى الهواتف الذكية، فإن التحقق من صحة HBC في منتجات مراكز البيانات أولاً يساعد كوالكوم على تراكم الخبرات في التصميم والتصنيع وتبديد الحرارة وتكييف البرمجيات.
يتوافق هذا المسار أيضًا مع هيكل أعمال كوالكوم نفسه. لطالما تخصصت كوالكوم في رقائق الهواتف الذكية، وتراكمت لديها خبرات عميقة في أنظمة SoC منخفضة الاستهلاك، والتنسيق مع ذاكرة LPDDR، والاتصالات، وتسريع الذكاء الاصطناعي على الجهاز. لا تنفصل أعمال مراكز البيانات هذه المرة تمامًا عن أعمال الهواتف الذكية، بل إنها توسع نطاق قدرات التصميم الموفر للطاقة التي تشكلت في عصر الرقائق المحمولة لتشمل البنية التحتية للذكاء الاصطناعي، ثم تعيد بنية الذاكرة والحوسبة الجديدة التي تشكلت في مراكز البيانات إلى الأجهزة الطرفية. بالنسبة لكوالكوم، تتحول الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر الشخصية والسيارات ومراكز البيانات من أسواق مختلفة إلى عقد مختلفة ضمن نظام حوسبة ذكاء اصطناعي واحد.
على جانب مراكز البيانات، أدرجت كوالكوم بالفعل HBC في خارطة طريق Dragonfly لمراكز البيانات، وأطلقت في الوقت نفسه معالج C1000 CPU ومُسرّع الاستدلال AI300 ومجموعة منتجات الاتصال المخصصة للبنية التحتية للذكاء الاصطناعي. ذكرت الشركة أن الجيل الأول من HBC (HBC Gen 1) المدمج مع AI250 يمكنه تحقيق نطاق ترددي فعال للذاكرة يبلغ 133 تيرابايت/ثانية لكل بطاقة، وهو أعلى بمقدار 18 مرة مقارنة بحل AI200 المعتمد على LPDDR5X. أما الجيل الثاني من HBC (HBC Gen 2) المستخدم في AI300، فيمكنه تحقيق تحسين بمقدار 54 مرة مقارنة بـ AI200. كما أشارت كوالكوم إلى أن HBC، على مستوى البطاقة، تحقق كفاءة نطاق ترددي لكل واط أعلى بمقدار 6 مرات مقارنة بحلول HBM، وعلى مستوى الرف (rack)، تحقق سعة لكل واط أعلى بمقدار 200 مرة مقارنة بحلول SRAM.
ما إذا كان يمكن نقل هذه المؤشرات بالكامل إلى جانب الهواتف الذكية يعتمد على ميزانية استهلاك الطاقة للمنتجات الطرفية، وتكاليف التغليف، وقدرات التبريد، والنظام البيئي البرمجي. لا يمكن للهواتف الذكية ببساطة نسخ مواصفات رقائق مراكز البيانات، ولكن يمكنها استيعاب أفكار التصميم المتعلقة بالحوسبة القريبة من الذاكرة، والتكديس الرأسي، وتصميم النطاق الترددي للذاكرة الأكثر إحكامًا. إذا امتلكت رقائق الهواتف الذكية في المستقبل قدرات أكثر كفاءة لنقل البيانات، فستتمكن من تشغيل نماذج ذكاء اصطناعي أكثر تعقيدًا محليًا، وتقليل تكرار الاستدعاء السحابي، وتمكين المساعد الذكي من الاستجابة بشكل أكثر فورية في مجالات الصوت والصورة والعمل والاتصال بالقيادة وإدارة البيانات الشخصية.
يشير هذا التصريح من كوالكوم أيضًا إلى أن المنافسة في مجال الذكاء الاصطناعي على الأجهزة الطرفية تدخل مرحلة البنية المعمارية. في الماضي، اعتمد الذكاء الاصطناعي في الهواتف بشكل أكبر على ذروة أداء NPU، وضغط النماذج، والتحسينات البرمجية. أما في المرحلة التالية، فسيكون التركيز أكثر على النطاق الترددي للذاكرة، وهيكل التغليف، وكثافة استهلاك الطاقة، والتنسيق على مستوى النظام. إذا تمكنت HBC من الانتقال من مراكز البيانات إلى الأجهزة الطرفية، فسيؤدي ذلك إلى تحويل رقائق الهواتف الذكية من "دمج مسرع ذكاء اصطناعي" إلى "منصة حوسبة مُعاد تصميمها لنماذج الذكاء الاصطناعي الدائمة". يبقى الأمر الأساسي هو متى ستعلن كوالكوم عن جدول زمني محدد لتطبيق هذه التقنية على الهواتف، وما إذا كان مصنعو الهواتف وأجهزة الكمبيوتر الشخصية والسيارات على استعداد لتحمل تكاليف هذا النوع الجديد من التغليف وهياكل الذاكرة.
تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com
