Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) araştırmacıları, bilişim dünyasında enerji verimliliği algısını değiştirecek bir buluşa imza attı. Elektronik cihazlarda işlem yaparken ortaya çıkan ve genellikle kurtulmaya çalışılan "atık ısı", MIT'nin geliştirdiği yeni yöntemle bir bilgi işlem kaynağına dönüştürüldü.
Araştırma ekibi, elektrik yerine fazla ısıyı kullanarak hesaplama yapabilen özel silikon yapılar tasarladı. Bu minik yapılar, giriş verilerini cihazda zaten mevcut olan atık ısıyı kullanarak bir dizi sıcaklık değeri olarak kodluyor ve işliyor.
YÜZDE 99 DOĞRULUKLA İŞLEM YAPIYOR
Fizik Bölümü'nden Caio Silva ve MIT-IBM Watson Yapay Zeka Laboratuvarı'ndan Giuseppe Romano liderliğindeki ekip, bu yapıları kullanarak "matris vektör çarpımı" işlemlerini yüzde 99'un üzerinde bir doğrulukla gerçekleştirmeyi başardı. Matris çarpımı, günümüzde ChatGPT gibi Büyük Dil Modelleri (LLM) ve diğer makine öğrenimi algoritmalarının temelini oluşturan en kritik matematiksel işlem olarak biliniyor.
Çalışmanın baş yazarı Caio Silva, geliştirdikleri yöntemi şu sözlerle özetledi: "Genellikle elektronik cihazlarda ısıdan kurtulmak istersiniz. Ancak biz tam tersi bir yaklaşımla, ısıyı bir bilgi biçimi olarak kullanarak hesaplamanın mümkün olduğunu gösterdik."
TERSİNE TASARIM İLE MÜHENDİSLİK HARİKASI
Bu yenilikçi çalışma, "ters tasarım" (inverse design) adı verilen bir yazılım tekniği sayesinde mümkün oldu. Geleneksel mühendislik yaklaşımının aksine, araştırmacılar önce istenen işlevselliği tanımladı; ardından sistem, bu görevi yerine getirecek en uygun geometriyi ve malzeme yapısını algoritmalarla otomatik olarak tasarladı.
Sonuç olarak, her biri bir toz tanesi büyüklüğünde olan ve ısı iletimi yoluyla "analog hesaplama" yapabilen gözenekli dikdörtgen silikon yapılar ortaya çıktı.
YAPAY ZEKA VE TERMAL YÖNETİM İÇİN KRİTİK ADIM
Araştırmacılar, bu teknolojinin modern derin öğrenme modelleri için tam ölçekli kullanıma geçmesi adına henüz aşılması gereken zorluklar olduğunu belirtiyor. Milyonlarca yapının bir araya getirilmesi ve bant genişliğinin artırılması gerekiyor.
Ancak teknoloji, mevcut haliyle bile mikroelektronik endüstrisi için büyük fırsatlar sunuyor. Ekstra enerji tüketmeden ısı kaynaklarını tespit edebilen bu yapılar, çip üzerinde yer kaplayan sıcaklık sensörlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir.
Giuseppe Romano, teknolojinin endüstriyel güvenliğe katkısına dikkat çekerek, "Sıcaklık gradyanları devrelerin hasar görmesine neden olabilir. Bu yapılarla, herhangi bir dijital bileşene ihtiyaç duymadan, istenmeyen ısı kaynaklarını doğrudan tespit edip müdahale edebiliriz" değerlendirmesinde bulundu.
Gelecek hedefleri arasında, ardışık işlemler yapabilen ve programlanabilir yapılar geliştirerek teknolojiyi daha karmaşık yapay zeka süreçlerine entegre etmek yer alıyor.
