كشفت شركة سامسونج الكورية عن نمطٍ جديدٍ من الذواكر المدعوم بالذكاء الاصطناعي والذي من شأنه تسريع عمليات المعالجة على نحوٍ كبير
حول الخبر
أعلنت شركة سامسونج للإلكترونيات عبر المنصة الرسمية للأخبار الخاصة بهاSamsung Newsroom عن تطويرها لنوعٍ جديد من معماريات شرائح الذواكر والذي تم تسميته “ذواكر مجال الحزمة العريض ذاتية المعالجة” أو اختصاراً HBM-PIM، حيث أضافت سامسونج قدرات معالجة مبنية على نماذج الذكاء الاصطناعي ومعززة بنطاق ترددي عالي، ومن المتوقع أن تُشكل وسيلة فعالة لتسريع مراكز البيانات وزيادة سرعة أجهزة الحاسوب المتطورة وتعزيز أداء تطبيقات الذكاء الاصطناعي.
- اقرأوا أيضاً: كل ما تريد معرفته حول الذواكر الحاسوبية
مشاكل المعالجة: الحاجة الدائمة لنقل البيانات من وإلى الذواكر
يعمل مهندسو الحواسيب منذ فترةٍ طويلة على التخلص من المشاكل التي تتسبب في بطء المعالجة وذلك بسبب الحاجة المستمرة لنقل البيانات بين وحدة المعالجة المركزية والذواكر، فعلى الرغم من تطوّر الأنظمة الحاسوبية منذ ظهورها وحتى اليوم، إلا أنها لا تزال تعتمد على معمارية فون نيومان التي يوجد بموجبها وحدات معالجة وذاكرة منفصلة عن بعضها البعض، ما يعني أن عمليات المعالجة تستوجب جلب البيانات من الذواكر ونقلها للمعالج الذي يقوم بإجراء العملية المطلوبة ومن ثم إعادتها مرة أخرى إلى الذواكر.
- اقرأوا أيضاً: ما هو الفرق بين معمارية فون نيومان ومعمارية هارفرد؟
ركزت معظم الجهود في هذا المجال – أي تسريع عمليات المعالجة عبر تقليل الزمن اللازم لنقل البيانات من الذواكر إلى المعالج – على إضافة ذواكر تخزين مؤقت (كاش) ذات سرعة كبيرة لوحدة المعالجة المركزية، بحيث يحتفظ المعالج بالمعلومات الأكثر أهمية والتي يحتاجها بشكلٍ متكرر، بدلاً من جلبها كل مرة من وحدات التخزين أو حتى من ذاكرة الوصول العشوائيّ التي تعتبر أبطأ من الذواكر التي تعمل على مستوى المعالج.
لسوء الحظ، وبالرّغم من تحسن سرعة المعالجة عبر تضمين ذواكر سريعة ضمن شريحة المعالج نفسه، إلا أن ذلك يؤدي ذلك إلى زيادة استهلاك الطاقة وبالتالي ارتفاع درجة حرارة الأجهزة، أي أن المشكلة قد تم حلها من ناحية، ولكن مشكلةً أخرى قد نشأت من ناحيةٍ أخرى.
من أجل حل هذه المشاكل – أي توفير سرعة عالية في معالجة البيانات مع المحافظة على كفاءة عالية في استهلاك الطاقة – اعتمدت شركة سامسونج على نهجٍ مختلف وذلك من خلال منح الذواكر القدرة على القيام ببعض عمليات المعالجة، حيث وضعت سامسونج ما يسمى “محرك الذكاء الاصطناعي المحُسّن لذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية داخل بنك الذاكرة”. يقلل ذلك من عبء المعالجة على وحدة المعالجة المركزية من خلال توزيع بعض عملياتها بين بنوك البيانات البعيدة، كما تسهم هذه العملية بتسريع المعالجة نتيجة تقليل حركة البيانات.
- اقرأوا أيضاً: مقدمة في الذكاء الاصطناعي، تعلم الآلة والشبكات العصبونية
ذواكر HBM-PIM تضاعف أداء معالجة الذكاء الاصطناعي في الأجهزة وتوفر الطاقة بنسبة 70%
تشتمل مواصفات معمارية الذواكر الجديدة HBM-PIM على وحدة معالجة خاصة بها تعمل عند ترددٍ قدره 300 ميجاهرتز ويتم التحكم بها بواسطة وحدة المعالجة المركزية باستخدام أوامر الذاكرة التقليدية، وباستخدام هذه الطريقة يمكن توجيه وحدة المعالجة الخاصة بالذاكرة لإجراء حسابات الأرقام ذات الفاصلة العائمة بدقة 16 بت بشكل مباشر داخل وحدة ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية. ويشار إلى أن ذواكر HBM-PIM يمكن أن تعمل بشكل مشابه لعمل ذاكرة الوصول العشوائي التقليدية عندما يقوم النظام بتشغيل تطبيقات لم يتم كتابتها لها.
لاحظ فريق المهندسين لدى سامسونج أن اختبار التكنولوجيا الجديدة مع أنظمة ذواكر HBM2 Aquabolt الحالية تضاعف أداء النظام وانخفض استهلاك الطاقة بنسبة 70%، كما أشاروا إلى أن تثبيت ذواكر HBM-PIM ضمن الأنظمة الحالية لن يتطلب أي تغييرات أخرى على الأجهزة أو البرامج. يتم حالياً اختبار أنظمة الذواكر الجديدة باستخدام مسرعات الذكاء الاصطناعي التي جرى تطويرها سابقاً من قبل شركاء حلول الذكاء الاصطناعي، ومن المتوقع أن يكشف النصف الأول من العام الجاري عن النتائج المرتقبة.
سيكشف ممثلو الشركة عن تقرير يستعرض تفاصيل التكنولوجيا الجديدة خلال مشاركتهم في المؤتمر الافتراضي الدولي لدارات الحالة الصلبة.
المصادر: [Samsung Newsroom][TechXplore]
