DergiYazılım

Beyinden Gelen İlham: PCM ile Bilgi İşlem

IBM araştırmacıları; yapay zekânın artan veri yüklemelerini ele almak için daha donanımlı, yeni bir bilgisayar mimarisi geliştiriyorlar. Tasarımları; insan beynindeki kavramlardan yararlanır ve karşılaştırmalı çalışmalarda geleneksel bilgisayarlardan önemli ölçüde daha iyi performans gösterir.

Bugünün bilgisayarları 1940’larda geliştirilen Von Neumann mimarisine dayanıyor. Von Neumann bilişim sistemleri; mantık ve aritmetik, bellek birimi, depolama ve giriş-çıkış aygıtları yürüten merkezi bir işlemciye sahiptir. Geleneksel bilgisayarlardaki bileşenlerin aksine; araştırmacılar beyin kaynaklı bilgisayarlarda hem birlikte işleme’nin (coexisting proccesing) hem de bellek birimleri’nin olabileceğini öne sürüyorlar.

Çalışmayı yazan Ebu Sebastian; bilgisayarın belleğinde belirli hesaplama görevlerinin yürütülmesinin, sistemin verimliliğini artıracağını ve enerji tasarrufu sağlayacağını açıkladı.

Sebastian: “Normalde sinapsler 20 ila 30 watt ile hesaplanırken; bugün AI; kilowatts veya megawatt’la çalışan süper bilgisayarlara dayanıyor. Beyinde, sinapslar hem bilgi işlem hem de bilgi depolar. Yeni mimaride ise, Von Neumann’ın ötesine geçerek, bellek bilgisayarlarda daha aktif bir rol oynamalıdır.”

IBM Ekibi; beyinden aşama aşama üç farklı ilham aldı:
Birinci Aşama:
-Belleğin Kendisi,
-Beynin Belleğinin ve İşleyişinin Konumlandırılması,
-Hesaplama Görevini Yerine Getirmek için Bellek Aygıt Durumu Dinamikleri….
İkinci Aşama:
-Derin Sinir Ağlarda Eğitimi Hızlandırmak için Faz Değişim Belleği (PCM),
-PCM Cihazları Dizileri için Beynin Sinaptik Ağ Yapısı…
Üçüncü Aşama:
-Nöron ve Sinapların Dinamik ve Stokastik (Değişen-Rastlantısal) Doğası,
-Nöral Ağların Çoğaltılması için Güçlü Hesaplama Yapısı Yaratımı…

Faz değişim belleği, elektrotlar arasında sıkıştırılmış Ge, Te ve Sb (Germanyum,Tellür ve Antimon) bileşiklerinden oluşturulan bir nano ölçekli hafıza cihazıdır. Bu bileşikler atomik düzenlemelerine bağlı olarak; farklı elektriksel özellikler sergiler. Örneğin; düzensiz bir fazda, bu materyaller yüksek özdirenç sergilerken; kristalin bir fazında düşük direnç gösterirler.

Elektrik darbeleri uygulayarak, araştırmacılar; kristalin ve amorf fazlardaki malzemenin oranını modüle ettiler. Böylece faz değiştirme hafıza cihazları; elektriksel direnç veya iletkenlik sürekliliğini destekleyebilir. Bu analog depolama; biyoaktif olmayan biyolojik sinapsları daha iyi andırır ve daha fazla bilginin tek bir nanoscale cihazında depolanmasını sağlar.

Sebastian ve IBM çalışanları; bu önerilen sistemlerin verimliliği konusundaki karşılaştırmalı çalışmalarında şaşırtıcı derecede sonuçlarının pozitif olduğunu gördüler.

Geçen yıl araştırmacılar; konvansiyonel bir bilgisayarda denetimsiz bir makine öğrenme algoritması ve faz değişim bellek cihazlarına dayalı bir prototip hesaplama bellek platformu çalıştırdılar.
Sebastian: “Geleneksel bilgisayar sistemlerine karşı faz değişim bellek bilgi işlem sistemlerinde 200 kat daha hızlı performans elde ettik. Verimli olacağımızı her zaman biliyorduk, ama biz bu kadar iyi performans göstermelerini beklemiyorduk.”

Ekip ayrıca; beyin kaynaklı konseptlere dayanan prototip çipler ve sistemler geliştirmeye devam ediyor.

Kaynak:
phys
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (2 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close