אינטל תשלב אופטיקה בתוך המעבד

6 דצמבר, 2020

בכנס מעבדות אינטל נחשפו שבבים אופטיים חדשים אשר ישולבו בתוך מחשבי העתיד. חידושים נוספים: אינטל פיתחה שבב למחשבים קוונטיים העובד בטמפרטורה של 4°K, והחלה להשתמש בתוכנה לגילוי אוטומטי של באגים

בתמונה למעלה: כרטיס Nahuku של אינטל הכולל 16 מעבדי Loihi אשר מחובר אל ערכת פיתוח מבוססת Arria 10 FPGA

חברת אינטל חשפה סדרה של התפתחויות טכנולוגיות המעידות על כיוונים חדשים בתעשיית המחשבים והטכנולוגיה. במסגרת הכנס השנתי של מעבדות אינטל (Intel Labs) שהתקיים בסוף השבוע, היא הציגה רכיבים אופטיים הממומשים בטכנולוגיית CMOS, הרחבת הפעילות בתחום המחשוב הנוירומורפי, שבב חדש לניהול מחשב קוונטי העובד בטמפרטורה של 4°C, ואת תוכנת ControlFlag לאיתור באגים, המאפשרת לגלות תקלות תוכנה כבר בשלבי הכתיבה הראשוניים שלהן.

אינטל חשפה טכנולוגיה המאפשרת לשלב מודולים אופטיים בתוך רכיבי סיליקון סטנדרטיים, במסגרת פרוייקט המיועד לפתח תקשורת אופטית זולה וזמינה בין השרתים במרכזי הנתונים. להערכת החברה, התעשייה מגיעה למה שהיא מכנה בשם “מחסום הקלט/פלט” (I/O power wall), אשר מונע להגדיל בצורה משמעותית את קצב התקשורת באמצעים חשמליים, במחיר ובהספק סבירים. כדי להתגבר על החומה, יש צורך בפיתוח טכנולוגיה אופטית זולה, הניתנת ליישום בטכנולוגיות ייצור סיליקוניות קיימות.

שיתוף פעולה בין פוטונים ואלקטרונים

היא הציגה מסנן/מאפנן תדרים אופטי (Micro-ring modulators) שמוזער לאלפית (1/1000) מגודלו הקודם, כדי שניתן יהיה לשלב אותו בתוך רכיבי מחשב. היא הציגה מחקר המראה שניתן לייצר גלאי אופטי (Photodiode) מסיליקון הפועל באורכי הגל 1.3-1.6um, והציגה יכולת לייצר קרינת אור בתדרים שונים באמצעות מקור אות לייזר יחיד. מטרת המחקרים שהוצגו היא לשלב מעגלים לוגיים ומעגלים אופטיים במארז שבבים יחיד כדי לייצר רכיבים מבוססי סיליקון במתכונת של Integrated photonics, אשר ישמשו כבסיס הטכנולוגי של הדור הבא של מחשבים.

אינטל הכריזה על התפתחות בתחום המחשוב הקוונטי, עם חשיפת מערכת הבקרה החדשה Horse Ridge II. מדובר בשבב המיוצר מטרנזיסטורי FinFET בתהליך ייצור של 22 ננומטר אשר מסוגל לעבוד בטמפרטורה של 4°K. מחשבים קוונטיים עובדים בטמפרטורות נמוכות מאוד (בסביבות 1°K) , אולם מערכות הבקרה שלהם הן מערכות אלקטרוניות הפועלות בטמפרטורת החדר. הדבר מקשה מאוד של השליטה במחשבים קוונטיים. המאמץ של אינטל הוא לפשט ולייעל את השליטה במחשבים קוונטיים באמצעות שבבי בקרה העובדים בטמפרטורות שבהן פועלים המחשבים עצמם. בפברואר 2021 אינטל תחשוף פרטים נוספים על השבב.

צעד הראשון בדרך אל תיכנות אוטונומי

אחת מההפתעות של הכנס היתה העובדה שאינטל מנהלת תוכנית מחקר בתחום של כתיבת תוכנות באמצעות מכונה (machine programming). אחת מהתוצאות הראשונות של המחקר היתה פיתוח תוכנת ControlFlag אשר בודקת כל קוד ומגלה באגים וטעויות בכתיבת הקוד. להערכת אינטל, 50% מהזמן של המתכנתים כיום מוקדש לאיתור תקלות תוכנה. למעשה, מדובר במרכיב העלות הגדול ביותר בתהליך הפיתוח של תוכנות חדשות.

מערכת ControlFlag מבוססת על קיבוץ של מידע על שפות תכנות, מהדרים ומערכות מחשב, ועל מודל בינה מלאכותית הלומד תבניות תכנות נכונות ויודע לזהות חריגות מהתבניות הרצויות, הופעת תבניות “לא סבירות” ושגיאות. המערכת יכולה ללמוד את סגנון הכתיבה של כל מתכנת, להגדיר אותה ולהתאים את זיהוי התקלות לסגנון האישי של הכותב. מעניין לראות האם המערכת יכולה לשמש גם ככלי לאיתור פיסות תוכנה גנובות או מועתקות, לצורך הגנה על קניין רוחני. חברת אינטל הודיעה שהיא החלה להשתמש בתוכנת ControlFlag כדי לאתר באגים בתוכנות שהיא עצמה מפתחת.

בשנים הקרובות צפויה עלייה נוספת בשיעור הזמן המוקדש לגילוי תקלות תוכנה, בעקבות הכניסה לשוק של ארכיטקטורות מחשוב היברידיות, הכוללות מספר ארכיטקטורות עיבוד שונות הפועלות במקביל (CPU, GPU, FPGA ועוד). אחת מהן תהיה ככל הנראה ארכיטקטורה של מעבדים נוירומופריים. עיבוד נוירומופרי הוא יישום ברמת החומרה של המבנה של רשתות עצביות נוירוניות, אשר בתחום הבינה המלאכותית מיושמות כיום בעיקר ברמת התוכנה. עד היום אינטל פיתחה את ארכיטקטורת Loihi. החברה דיווחה שלנובו, לוג’יטק ומרצדס הצרטרפו אל פרוייקט הפיתוח הנוירומופי שלה, הכולל כיום כ-100 חברות טכנולוגיות.

Share via Whatsapp

פורסם בקטגוריות: אלקטרואופטיקה , בינה מלאכותית , חדשות , סמיקונדקטורס

פורסם בתגיות: אינטל , סמיקונדקטורס , שבבים