شريحة ترفع الأداء 100%وتخفض الطاقة 70%بالأنظمة عالية المواصفات

علي الرغم من التطورات العميقة والمتلاحقة، التي شهدتها مراكز البيانات، وأنظمة البنية التحتية عالية الأداء داخل المؤسسات والشركات خلال السنوات الأخيرة، إلا أنها جميعا لم تستطع تغيير الوضع الثابت المعمول به في بنية الحاسبات الخادمة المعمول بها في هذه الأنظمة العملاقة، والمعتمد علي استقلالية كل من المعالج الرئيسي، ووحدات الذاكرة المؤقتة ” الرامات”، ووحدات الخزين، وأخيرا معالجات تطبيقات الذكاء الاصطناعي، وهو وضع جعل من المحتم ان تتنقل البيانات المراد معالجتها، ما بين الكيانات الأربع، جيئة وذهابا، عبر ممرات وقنوات نقل مخصصة لذلك.
المعالج والذكاء الاصطناعي والذاكرة والتخزين  علي الشريحة
طورتها سامسونج لتطبيق نهج “معالجة البيانات بمكانها”
تلغي الحاجة لنقل البيانات من وإلي المعالج والذاكرة
لكن سامسونج كشفت النقاب خلال فبراير عن شريحة الكترونية جديدة، تضم الكيانات الأربعة معا، لتحقق تطبيقا عمليا لنهج ” معالجة البيانات في مكانها”، وقالت ان الشريحة الجديدة بمعالجها الأساسي والذاكرة والتخزين ومعالج الذكاء الاصطناعي، يمكنها أن ترفع أداء الأنظمة والحاسبات داخل مراكز البيانات والأنظمة العالية الأداء بمعدل 100% وتخفض استهلاكها من الطاقة بنسبة 70%.
وحدات اس اس دي القاسم المشترك
قدمت شركة سامسونج شريحتها الجديدة تحت اسم “بي آي إم” باعتبارها بنية معمارية متكاملة، تعتمد علي وحدات التخزين من فئة إس إس دي، التي تستخدم الشرائح الالكترونية كوسيط تخزين بدلا من الأقراص المغناطيسية القديمة، وتستخدم الشريحة الجديدة وحدات اس اس دي كقاسم مشترك، يتم من خلاله تنفيذ مهام المعالجة والذاكرة والتخزين وتطبيقات الذكاء الاصطناعي معا.
لا تعتبر هذه الخطوة مفاجئة، أو الأولي من نوعها من سامسونج، فقد سبق وقدمت قبل عدة اشهر طرازا سابقا من شريحة “بي آي إم”، يضم وحدة اس اس دي، ومعالج من طراز ” إكسيلينكس إف بي جي أية”، كخطوة لتحسين عمليات التخزين السحابي، ومعالجة البيانات حيث توجد بدلا من نقلها من الذاكرة وإليها.
في التطور الجديد أدخلت سامسونج وحدات الذاكرة الالكترونية إلي هذا المزيج، وهي ليست ذاكرة الكترونية من النوع المعتاد، بل تنتمي إلي فئة شرائح الذاكرة ذات النطاق الترددي العالي ” إتش بي إم”، وهي نوع مختلف عن شرائج الذاكرة الشائعة من فئة دي آر أية إم، حيث يتم بناء شرائح اتش بي إم، وفق بنية معمارية، توضع فيها خلايا الذاكرة بشكل عمودي أو رأسي، فوق بعضها البعض في تصميم ثلاثي الابعاد، لذلك تتحرك البيانات داخل الشريحة في مسافات اقل، بعكس شرائح دي آر أية إم، التي يتم بناؤها وفق معمارية، توضع فيها خلايا الذاكرة بصورة أفقية، وفق تصميم ثنائي الابعاد، ما يجعل البيانات تنتقل في مسافات اكبر، ويجعل حجم الشريحة اكبر.
بعد ذلك أضافت سامسونج للشريحة الجديدة معالج تطبيقات الذكاء الاصطناعي، وغيرت اسمها الي ” إتش بي إم ـ بي آي إم”، ليعبر عن وجود المكونات الأربعة معا
تباطؤ “نيومان”
بحسب ما أوضحته سامسونج، فإن الشريحة الجديدة تحاول القضاء علي ما يعرف بـ “تباطؤ نيومان”، المقصود بذلك أن معظم أنظمة الحوسبة الحالية تعتمد على البنية المعروفة باسم “فون نيومان”، التي تستخدم وحدات معالج وذاكرة منفصلة لتنفيذ مهام معالجة البياناتـ وهذا يعني نقل البيانات ذهابًا وإيابًا بين وحدة المعالجة المركزية والذاكرة ، من خلال حافلات الذاكرة ووحدة المعالجة المركزية.
ويتطلب نهج المعالجة المتسلسل هذا أن تتحرك البيانات باستمرار ذهابًا وإيابًا ، مما يؤدي إلى حدوث اختناق يبطئ النظام ، خاصة عند التعامل مع أحجام متزايدة باستمرار من البيانات، ولحل هذه المشكلة حاول مصنعو وحدات المعالجة المركزية لسنوات رفع مستودعات البيانات علي الشريحة، لدرجة أنها باتت تشغل مساحة أكبر من نواة وحدة المعالجة المركزية.
في المقابل ، تأتي شريحة اتش بي إم ـ بي آي إم الجديدة بقوة المعالجة مباشرة إلى مكان تخزين البيانات عن طريق وضع محرك ذكاء اصطناعي مُحسّن للذاكرة الحيوية داخل كل بنك أو مستودع ذاكرة أو وحدة تخزين فرعية – مما يتيح المعالجة المتوازية وتقليل حركة البيانات، ومن ثم القضاء علي تباطؤ نيومان.
أحمال العمل المتنوعة
وتعليقا علي الشريحة الجديدة، قال كوان جيل بارك نائب الرئيس الأول لتخطيط منتجات الذاكرة في سامسونج للإلكترونيات أن الشريحة الجديدة تمثل حلا رائدا، يعد أول حل أو نظام قابل للبرمجة في الصناعة، ومصمم خصيصا لاستيعاب أحمال العمل المتنوعة، التي يحركها الذكاء الاصطناعي مثل الأنظمة العالية الأداء، والتدريب والاستدلال. ونحن نخطط للبناء على هذا الاختراق من خلال زيادة التعاون مع موفري حلول الذكاء الاصطناعي للحصول على تطبيقات أكثر تقدمًا، وأضاف أنه يتم الآخر اختبار الشريحة الجديدة داخل مسرعات الذكاء الاصطناعي من قبل شركاء حلول الذكاء الاصطناعي الرائدين ، مع توقع اكتمال جميع عمليات التحقق خلال النصف الأول من هذا العام.