Mar a leanann an t-AI le haghaidh athrú ar an tionscal, tá uirlisí leict-leathanaigh uathoibríochta ag baint úsáide as mac léinn uathoibríochta anois chun éifeachtúlacht an tionscail chomh maith leis an gcruthú leictreonach a mhéadú. Lasa na córas seo, tá siad ag laghdú ar an am atá ag teastáil chun iarracht a dhéanamh ar an gcruthú trí obair mhéadaíochta a dhéanamh go huathoibríoch agus trí chomhpháirtí a chur in ionad an-bhunúsach ar scuaibhíní silicium. Tá monatóirí semiconductors ag insint scéalta cosúil le chéile inniu - tá cuairteoirí ag insint go bhfuil siad ag laghdú ar amanna éagsúla cruthaithe trí threimhse 30% nó níos mó, chomh maith le feabhas suntasach ar thorthaí cruthaithe mar thoradh ar straitéisí leict-leathanaigh níos éadroime. Seo mar shampla cruthú cóimheáil mhicreoiriúnaí. Tá go leor cuairteoirí ag obair sa réigiún seo ag insint faoi bhuntáistí soiléir cosúil le níos lú meithicíocht le linn na gcéimeanna prótatóipe agus cruinneas níos airde nuair a bhíonn cruthú deiridh déanta. Tá an tionchar go háirithe soiléir i dtaca le haghaidh cruthúnnaí ina bhfuil gá le hardwear speisialta chun próiseáil AI a dhéanamh, áit a bhfuil gá le feabhas mór a bheith againn ar pherformance trí na seoltaíocht leict-leathanaigh a athrú beagán.
Tá an réabhlóid i gceirdheoirí AI ag teacht go trom ar dheisgneáil chípeanna i na laethanta seo, mar a thosnaíonn na hinnealtóirí ag baint úsáide as líonraí neireach chun cineálacha éagsúla de archatracht a chruthú a bheidh saincheaptha do riachtanais ar leith. Tá sé an-tionántach conas a dhéanann an t-eolasóireacht seo deisíneanna chip a chruthú a théann i bhfad thar aon rud a bhaineann le modhanna traidisiúnta, ag oscailt deisí nua chun feabhas a chur ar fheidhmíocht an hardwear. Tá cuar agat ag Google agus Intel cheana féin le húsáid ghnéthimh AI ag cruthú chipanna le feiceáil an-tionántach le cur i láthair an-tionántach nach mbeadh aon duine in ann smaoineamh orthu go lónta. Déanann na harchatráil seo, cé go bhfuil siad an-tionántach, feabhas a chur ar fheidhmíocht le haghaidh lucht oibre AI toisc go ndéanann siad roghchláir a dhéanamh ar shioncrónacht agus comhtháthacht ar bealach nach raibh sé féidir roimhe seo. An toradh? Luas níos tapúla agus éifeachtúlacht iomlán níos fearr. Féachaint romhainn, creidtear go mbeidh athrú iomlánach againn ar an mbealach a dheisnítear chipanna, a chinnfidh go mbeidh feabhsuithe mhóra againn ar luas agus ar a bhfuil in ann na gléasraí a dhéanamh.
Cabhrann anailís thionscnamhach le fáilte a thabhairt do cheistean teochta atá féidir a bheith i ghoirt oibreanna chip sula dtarlaíonn siad agus cuireann sé i leith athruithe ar an ndearadh nuair a bheidh i gceist. Ag baint úsáide as múnlaí staitistiúla, is féidir leis an gteicneolaíocht seo a tharlaíonn go hiondúil a tharlaíonn nuair a ceangail Chomhtháite bheadh rótheo, ag tabhairt am don ingineoirí éadaí a shocrú sula dtarlaíonn damáiste. Féach ar na huimhreacha ar theaglaimí teochta in ICs agus é a thabhairt chun solais cé chomh minic agus is féidir leis an teocht ard a chúisithe briseadh mórshamhail i ngach aicme tionscal. Nuair a chuirfidh cuideachtaí modhanna tionscnamhacha le halgéabraí inteleagtha, feicfidh siad animhdealladh mór san éagsúlacht seo. Faoi bheith níos faide agus oibríonn na chipanna ríomhaireachta níos fearr, mar a tharlaíonn sé do na biploir seo tránsistóirí tá gach duine ag tabhairt aghaidh air. Tá níos mó agus níos mó déantóirí ag glacadh leis an gcomhraidh seo a thagann chun cinn mar chuid de a gceannas caighdeánach ar an teocht a bhainistiú i gléasraí leictreonacha an lae inniu.
Tá réimse na ríomhaireachta neuromorphic ag athrú an cluiche do cad atá in ann dul i n-iúl ar feidhmchláir iarratais nuair a bhéidh sé ag próiseáil faisnéise. Oibríonn na córais seo trí na gnéithe a chóipeáil de réir congnadh congnaithe againn féin, a thagann go dtí bealaí níos fearr maidir leis an ionchur a láimhseáil agus sonraí a anailísiú ag an am céanna. Mar shampla, is féidir leis na sainseorsaí oibre anois aghaidh a thabhairt bunaithe ar cad atá ag tarlú timpeall orthu gan teastáil uathu nuashonruithe gan stop ó fhreastalaithe iargúlta nó ríomhairí lár. Taispeánann taighde go mbeidh na córais inspioraithe ag an mbeart ag lughduithe ar an n-úsáid fuinnimh go mór, aimsíodh laghdú 90% in some tests, agus chomh maith leis sin, tá siad ag luascadh rudaí go mór. Déanann sé sin an difríocht uile do iarratais a theastaíonn ó na feidhmchláir iarratais a rith gan stad ag an iarghreim. Táimid ag breathnú ar an gcaoi a mbeidh sé seo ag titim in áit amháin go háirithe ar fud éagsúla h-impleachtaí na h-Idirnaiscthe (IoT) áit a bhfuil an-éifeachtúlacht agus an-íseal an-tiomantas ríthábhachtach chun iad a chur i bhfeidhm.
Tá ról mhór ag microchontrollóirí cumhachta íseal i seoltaí IoT a choinneáil ag rith toisc go sábháilfidh siad an-tinneacht agus déanfaidh siad na batairí fad níos faide. Tá módhanna codlata isteach sna chipanna seo go hiondúla agus níl lúth mór ag teastáil uathu chun go maith a oibrí. Taispeáinann turgnaimh ar an saol iomlán freisin torthaí iontacha, le laghdú ar an n-innealltacht a úsáidtear suas thart ar leath nuair a úsáidtear na himeachtaí seo éifeachtacha. Féach ar cad é atá ag tarlú ar an margadh faoi láthair de réir tuarascálacha IoT Analytics. Baillfidh siad éadromh mhór a bheith ag titim ar leithéidí semacóndaeilte a úsáidtear i gléasraí IoT, ag súil leis an méid margaidh a léimfidh ó thart ar $33 billiún sa bhliain 2020 go dtí thart ar $80 billiún sa bhliain 2025 ag ráta fáis bhliantúil comhshuite de thart ar 19%. Tá an-tairbhe anseo soiléir - is féidir le córais rith maidin nó blianta idir sholáthairtí batairí, rud a déanann IoT réitigh a chur ar fáil ar fud seachtreanna éagsúla níos praiticiúla agus níos costas-éifeachtúla ar an mbuan.
Tá sé seo a bheith ag iarraidh an-chuidheamh a bhaint as na hiarchomhaid is ea atá taobh istigh de microsmiúntóirí a bheith ag tabhairt aird mhóir chun OÉ a chur i gcrích níos fearr ar an mbord. Is é atá againn anseo ná comóradh na gcomhaid ionas gur gheobhaidh na sonraí a bheith ag bogadh timpeall níos tapúla agus a bheith páirceáilte níos tapúla. Taispeáin roinnt staidéir go bhféadfadh déanta cosúil leis seo a bheith ag lughdú ar an am a ghabhann a bheith ag fanacht suas le 30% agus chomh maith leis an gceart a bheith ag tabhairt luais do thairiscintí ar fud an phointe. Nuair a bheithimid ag caint faoi microsmiúntóirí a thagann leo comhaid a thagann le haghaidh lucht oibre OÉ, tá sé seo a bheith ag tabhairt aithne go tapaidh ar eolais thábhachtach. Tá sé seo a bheith ina difríocht mhór do chinntithe a bheith ag teastáil a bheith ar siúl anois, cosúil leis na cinntithe a bheith ag glacadh ag gléasraí tiománaigh féin ag brath ar na coinníollacha bóthair nó gléasraí cosanta a bheith ag tabhairt aithne ar ghnéithe anaithnid. Níl an-deisí comhaid níos fearr ná teoiric amháin. Taispeánann na feabhsuithe seo go bhféadfaidh na gléasraí ar an mbord a bheith ag láimhseáil luchtanna foghlamahail uathúla gan dul i dteagmháil le seachadóirí i mbun láimhseála.
Imríonn comhthuasaithe sonraí tapa ról mhór i ndéanamh cothrom le próiseáil shonrach sonraí do na himeachtaí foghlama uchtúracha ar a bhfuilimid ag tabhairt aire againn anois féin. Tiontaíonn na gléasraí seo iomhainneacha analógacha go huathoibríoch go dtí foirm dhigiteach, a chuireann comhtháthú ar chóras AI chun tascanna casta a láimhseáil níos fearr agus toraidh níos cruinne a fháil. Tá go leor sonraí ag teastáil chun na modhail foghlama uchtúracha a oibriú go maith, mar sin, tá sé tábhachtach a bheith againn comhthuasaithe sonracha chun an córas a bheith in ann an méid sin sonraí a láimhseáil gan a bheith mall nó gan teacht ar aon chúlú. De réir an mheánráta maraon, is féidir leis na comhthuasaithe is fearr rialú suas go dtí néal samhail giotar in aghaidh an tsoicind. Déanann an tseoltacht seo difríocht mhaith ar fheidhmíocht AI, a chuireann comhtháthú ar rochtain tapa ar shonraí agus ar an próiseáil luath go hol.
Is éard atá i gceist le líonraí cumhachta a dhearbhú go sonrach do lucht oibre AI ná coisc a chur ar an mbeart a bheith ag dul suas agus ar an gcarthanach a bheith ag déanamh. Nuair a roptaimímid conas a rithfidh an t-eilictríochas tríd na córais seo, cuireann sé sin tacaíocht don staideachas agus sábháiltear fuinnimh fiú amháin nuair a bheidh an t-ioncamhacht ag tarlú le linn tascanna próiseála AI. Tugann turgnaimh i réaltaíocht na haimsire freisin torthaí a thaispeánann go soiléir go bhfuil roinnt socruithe ag taifeadú go leith 30% níos fearr agus fuinnimh sábháilte agus stadachas láidir agus buailte. Sin a bhuailfidh ar an mbeagán ama caillte agus ar na hairgeadra laghda do chuideachtaí a bhfuil córais AI ag rith acu. Do ghnóthais a bhfuil AI á chur i bhfeidhm acu ar an mbord nó a bhfuil páirc data mhóra á stiúradh acu, is é an rud é seo a dhéanann an difríocht idir córas a oibríonn go hinmhuinliceach ó lá go lá agus córas a dteastaíonn uaireanta uirthi go minic agus cuidíochtaí a mhalartú.
Tá forbairtí nua i gteicneolaíocht na gcapasail ag athrú conas a bhailímid fuinnimh go tiubh agus go héifeachtach do theastais ríomhchruinneachta ar an mbord. Tá na modhanna nua-aimseartha seo ag obair go héagsúil condéantairí soláthar cumhacht ina bhfuil díreach an chumhacht a bheidh ag teorainn gléasanna riachtanach chun a gceapairíocht a rith go smoothy. Tá eolaíochtirí rudaí ag obair ar shainmheaiscanna capacitor níos fearr déanaí, ag cruthú sainmheaiscanna le proitséidí di-leictreach níos airde agus ina bhfuil an cumhacht dul chun toir agus a bheidh ina bhfuil an cumhacht dul chun toir thar am éigin rud a tharlaíonn go minic nuair a bheidh gléasanna teorainn ag dul a bheith ag rith le himeacht na n-uaire. Féachaint ar na hathruithe is déanaí, tá capacitorí ag dul i laghdú ar an méid agus tá siad ag dul i n-ardú ar a gcumas stórála fuinnimh, ag déanamh díobh iompraíocht don áit chomh geata san áit a mbeidh gléasanna ríomhchóirithe teorainneacha ag dul a bheith ann go minic. An rud a bheas againn ag súil leis an am atá romhainn is é sin go mórófar a thuilleadh aillíochtí ar shainmheaiscanna capacitor. Anseo sin níos mó fuinnimh a bheidh pacaíodh i gcomhpháirteanna níos lú, rud a léiféidh go mórúil ar aon duine a bheidh ag fhorbairt hardwear le haghaidh iarrachtaí ríomhchóirithe teorainneacha i láthair.
Is iad transistéirí nascbhealaí (BJTs, ar ghortaíodh i gceart i nGaeilge mar 'transistéirí nascbhealaí') ról tábhachtach á gcarú i seoltaí le freastal ar iarrachtaí le haitheas ard i ndearaíocht chípthe eolasúla (AI), mar is iad iad a thagann chun cinn níos tapúla agus a láimhseálann siad teocht níos fearr ná roghanna eile. Déanann sé seo iad a bheith go háirithe maith ag dul i ngleic leis na riachtanais próiseála sonraí tapa a bhíonn ag teicneolaíocht an-léinn innealtartha (machine learning) againn inniu. Nuair a churthar BJTs i gcomparáid le transistéirí éifeacht réim (FETs), tá difríocht soiléir ann freisin i bhfreastail bhochrach. Is féidir le BJTs freagairt níos tapúla iad a bheith i seoltaí le haitheas ard a bhfuil AI ag teastáil uathu chun cinneadh a dhéanamh i rith an t-am. Tá sé i gceist go bhfuil aiseanna nua-ghinnteacha BJTs faighte acu go dtí seo a chuirtear go mór leis an gceartas. Is iad seo a ligfidh do shonraíocht AI dul i ngleic le ceisteanna casta ríomhata ag luas an-tapaidh gan teocht a ardú go mórúil i an-eadarú. Is é an bainistiú teasa níos fearr é seo a laghdaíonn an deis go mbeidh comhpháirtí ag rámháil agus a choinníonn gach rud ag rith go hiontach thar am.
Táimid ag comhcheangal BJTs le FETs i ndeisitheanna hibrid de bhuail ar fheabhas in éineas AI buail anois agus sa todhchaí mar gheall ar fheabhas ar fheabhas ar an gceardchumarsáid. Déanann an suíomh seo úsáid as an gceapthaíocht aige a bhaineann le BJTs chun minicíocht ard a láimhseáil agus freisin bainfidh sé úsáid as na hiondúil aige a bhaineann le FETs maidir le cumhacht a bheith ina mbealach éifeachtach. Déanann sé seo meascán maith nuair a bheidhimid ag obair leis na luchtanna oibre éigealacha a bhaineann le AI. Taispeánann taighde go bhféadfadh na córais chomhalta seo a bheith in ann dul chun cinn go mór agus go gcuirfidh siad lú leictreachais isteach ag an am céanna, rud a thabharfaidh tuiscint ar an mbealach a bhfuil an-tionchar agam ar an mbeartas. Táimid ag breathnú ar roinnt samplaí i saol réaltach freisin. Táimid ag tabhairt aird mhór do chumraíocht den sórt seo i gcás gluaisteán féinrialaithe toisc go mbeidh an-ghá orthu chun sreathanna sonraí mór a phróiseáil gan aon dhaltaíocht a chur ar an mbattaireacht.
Tá na forbairtí is déanaí i gceanglóirí trandáilte Bipolar (BJT) ag tabhairt aird mhóir ar an bhfuinneamh a bhuailfidh siad, rud a thairbseann go mór do chórais eolaíochta an tseicme a theastaíonn ón siombail a bheith ina staid cheart. Ligeann bealaí níos fearr chun fuinneamh a rialú do na trandáilteoirí seo oibriú go maith fiú amháin nuair a bhuailfidh siad go trom, rud a thairbseann go mór an méid seo agus an chomhdhéanamh a bheith lán de chomhpháirtí i gceirdchláir AI. Taispeánaigh staidéir go bhfuil trandáilteoirí BJT ag obair níos fearr nuair a bhuailfidh siad go maith. Thug siad tástáil díobh féin trí na trandáilteoirí seo a sheoladh go hiomlán le haghaidh tréimhshe coitianta. Cad é sin uile ag rá ná go mbíonn na trandáilteoirí BJT fós in ann teocht a choimeád iontu féin le haghaidh oibríochtaí agus go mbíonn siad in ann a bheith ina staid cheart agus gan teacht amach go hiontach i na socruithe ríomhchumhachta AI a bhíonn againn inniu.
Tá an t-ábhar aitheanta mar ghuairín nítríd, nó GaN mar a thugtar air go gearr, ag athrú na cluiche nuair a bheidh sé ag dul faoi chiorcaidí cumhachta, go háirithe i gcásanna ina bhfuil teicneolaíocht ghlas tábhachtach. Cad é a dhéanann GaN seachránach? Bhuel, oibríonn sé go mórán níos éifeachtaí ná hábhair ghnáth agus athraíonn sé idir staidí go mórán níos tapúla freisin. Tá sé seo ríthábhachtach do hardwear AI a dteastaíonn cumhacht phróiseálaíochta mhóir gan teocht a bheith air nó gan leictreachas a bheith ag imeacht amach. Is é an rud faoi GaN ná go n-úsáideann sé níos lú fuinnimh ar fad, rud a chaillfidh émissioní as an tsoictheach toirt. Taispeánaíonn roinnt taighde go bhféadfaidh na ciorcaidí cumhachtaíochtaíochtaí bunaithe ar GaN éifeachtacht a mhéadú go dtí thart ar 40% in comparáid leis na teicneolaíochtaí níos sine. Ní hamháin go bhfuil an saghas forbairt seo maith don phléipeach é, ach tosaíonn na monlaíochtaí freisin ag breathnú ar sábháil ar a gcéadta fuinnimh. Mar a bheidh muid ag dul chun teicneolaíocht níos glaise, tá GaN cosúil le ceann de na hairíonna briseamh a chunntar go mbeidh sé in ann dul idir spriocanna coibhneasta agus na riachtanais éagsúla a chuirfidh na córais ríomhaireachta nua-aimseartha orainn.
Tá forbairtí nua i gcoirp éagsúla atá in ann a bheith aillinnithe ag oscailt doras do dhóigh níos glasa chun leictreánach a dhéanamh. Cabhraíonn na roghanna seo le laghdú ar an mbacainn agus bearta cosc a chur ar shóinseáil chomh maith, rud a réidh le roinnt fadhbanna móra timpeallachta a chruthaíonn modhanna traidisiúnta tháirge chip. De réir sonraíocha an tionscail, tá lucht leanúnaíocht a ghlac leis na coirp seo ag breathnú ar thimpeall 30% lughda sa bhuailtíocht a ghlacann siad le déanamh, chomh maith le laghdaí mór sa líon iomlán ábhair a dteastaíonn uathu. Don tionscal leictreánach a bhfuil spéis aige a bheith níos faide ina éagmais, tá forbairtí den sórt seo an-tábhachtach. Ligeann siad do tháirgtheoirí ardchaighdeán a choinneáil ar a dtáirgí, lena n-áirítear iad a úsáidtear i gcríchéid den chineál AI, agus fós laghdú a dhéanamh ar a dtomhas timpeallachtaíochta go mór.
Téann dearbhthionchar aige a bheith ag leanúint na dtreoracha EU RoHS nuair a bhíonn sé ag dul le praisís níos glasaí ag déanamh leictreanna. Bíonn na rialacha seo ag cur isteach ar fhoirgnimh chun an t-ábhar trom a laghdú atá á n-úsáid againn le linn an tionscail, rud a chabhróidh le haghaidh an oibrithe agus an chomhthíre. Tá go leor de na hairíonna móra sa ghnó chipanna dírithe cheana féin ar mhodhanna comhoiriúnacha RoHS, agus tá torthaí an-mhaith á fheiceáil againn ón gceartú sin. Breathnaigh ar na huimhreacha: tá comhlachtaí a bhuailfidh le na caighdeáin RoHS ag breathnú go mbeidh an t-ábhar trom a mbeidh siad ag sliocht suas go dtí 25%. Ní hamháin go bhfuil sé níos fearr don domhan, ach tá an-comhlíonadh seo ag teastáil ón tionscal leictreanna a bheith níos cosaintí. Tá na foirgnimh ag foghlaim conas chipanna a dhéanamh ag baint úsáide as níos lú t-ábhar hórra, rud a shábháil airgid sa bhuanthéarma freisin.
Seoithín faoi phróisisí éifeachtacha agus nuálaithe atá san áireamh chun crua-earraí AI a dhéanamh níos fearr don gcomhshaol, ag taispeáint conas is féidir leanúint le horduithe a chothú gealltanas timpeallachtaíochta sa tionscal semiscrionnach.