Чипы искусственного интеллекта все чаще получают энергию, IMEC применяет новые технологии для снижения воздействия на потребление энергии | Technews Technology News

Инновации станут ключом к стимулированию экономического процветания во время растущей глобальной геополитической и экономической неопределенности, а искусственный интеллект (ИИ) является основной движущей силой. Тем не менее, ускоренное развитие ИИ привело к быстрому росту вычислительного спроса и сопровождающему взрывному увеличению потребления энергии, что, очевидно, является ключевой проблемой.

Хотя алгоритмические инновации могут снизить спрос на вычислительную мощность, эффективность крупных языковых моделей, просто увеличивая вычислительные мощности и данные, замедляется. Люк Ван Ден Хов, президент и генеральный директор исследовательского центра Microelectronics Belgium (IMEC), ожидает, что ИИ ускорит свою популярность, особенно в будущем, более гетерогенные, прокси и твердые волны ИИ будут продолжать способствовать повышению спроса на огромную вычислительную силу, поэтому решающему для повышения энергоэффективности вычислительной эффективности.

Люк Ван Ден Хоув сказал на 2025 году в Мастер -форуме по полуколонгу Тайваня, что в настоящее время полупроводниковая индустрия сосредоточена на трех основных проблемах плотности вычислений, управления питанием и узких мест памяти и предложил серию прорывных решений. Прежде всего, с точки зрения плотности вычислений, продолжение закона Мура будет зависеть от технологии микрофильмов с высокой граней, которая будет способствовать геометрической миниатюризации в следующих двух десятилетиях. Чтобы компенсировать замедление геометрической усадки, отрасль активно использует транзисторы 3D-вертикально стека с помощью концепции CFET и многослойного укладки чипов (CMOS 2.0), складывает различные функциональные чипы, оптимизируйте процесс для каждого уровня и значительно расширяет дорожную карту CMOS. Наконец, благодаря 3D -гетерогенной интеграции (расширенная упаковка) вычислительная единица, больше, чем одно зерно, создается для всестороннего улучшения плотности вычислений.

Кроме того, при прерывании предела энергопотребления на уровне киловатта чипы ИИ потребляют огромную мощность, часто превышая киловатт. Их источник питания и рассеяние тепла, особенно управление горячими точками в 3D -укладке, являются огромными проблемами. Решения включают высокоэффективные технологии рассеяния тепла, такие как оптимизация технической конструкции и прямое погружение в жидкое охлаждение. Что касается изменения потока данных, чипы ИИ тратят большую часть своего времени и энергии на движение данных. Следовательно, большое количество памяти интегрировано вблизи областей логической обработки, реализованной через 3D -укладку, и интегрирована новая память, такая как вертикальные чипы памяти. Уровень памяти будет оптимизирован на системном уровне, и больше вычислительных единиц будут интегрированы в стек памяти (AGM Memory). Мегабитная связь между пластинами будет использовать совместные оптические взаимосвязи и активные кремниевые фотонологичные межпосеры, чтобы значительно увеличить пропускную способность.

Люк Ван Ден Хоув сказал, что дизайн чипов переходит от традиционной 2D к полному 3D -оптимизации, и объединяет концепцию CMOS 2.0, ожидается рождена новая архитектура реконструкции программного обеспечения. Это требует синхронных прорывов в алгоритмах, архитектуре чипов и технологических платформах, а также подчеркивает скоординированный дизайн аппаратного и программного обеспечения. Среди них новая вычислительная концепция также сделала прорывы. IMEC продемонстрировала масштабируемость сверхпроводящей криогеники, которая, как ожидается, уменьшит весь центр обработки данных в 2000 раз и снизит потребление энергии в 100 раз. В квантовых вычислениях был достигнут прогресс в миниатюризации и интеграции Кубита, и была разработана уникальная архитектура квантовой бэкэнд, чтобы заложить основу для реализации крупномасштабных систем кубита.

Люк Ван Ден Хов подчеркнул, что нынешнее положительное влияние ИИ было показано в различных областях. Например, с точки зрения здоровья, IMEC использует нано и микрофлюидную технологию для развития гематоэнцефалического барьеры человека на трехмерных чипах, точно проверять лекарства, повысить эффективность лечения мозга и обеспечить модель для обнаружения лекарств от ИИ. В области действий ИИ продвигает автономное вождение. МЭК разрабатывает эффективные и надежные централизованные вычислительные платформы на уровне чипов для ускорения промышленных инноваций с помощью проекта автономного вождения.

Чтобы поддержать эти прорывы, IMEC проводит крупномасштабную экспансию инфраструктуры НИОКР, инвестируя 2,5 миллиарда евро, удвоив свои производственные мощности и добавляя более 100 новых передовых оборудования, включая машину EUV следующего поколения ASML. Расширение поддерживается Европейской комиссией, Законом о фишках, правительственными и промышленными партнерами Дании. Столкнувшись с проблемами и возможностями индустрии чипов, отрасль должна внедрять разрушительные инновации, расставлять приоритеты в сотрудничестве, а также продвигать открытость и прозрачность, а также совместно содействовать полной работе инновационного двигателя в эпоху ИИ.

(Первый источник изображения: фото Синшибао)