Uticaj ChatGPT-a se proteže izvan obrazovnog sektora i izaziva značajne promene u drugim oblastima. Model AI jezika je prepoznat po svojoj sposobnosti da obavlja različite zadatke, uključujući pisanje papira, prevođenje, kodiranje i još mnogo toga, sve kroz interakcije zasnovane na pitanjima i odgovorima.
AI sistem se oslanja na duboko učenje, koje zahteva opsežnu obuku da bi se greške svele na minimum, što rezultira čestim prenosom podataka između memorije i procesora. Međutim, von Neumann arhitektura tradicionalnih digitalnih računarskih sistema razdvaja skladištenje i računanje informacija, što rezultira povećanom potrošnjom energije i značajnim kašnjenjima u AI proračunima. Istraživači su razvili poluprovodničke tehnologije pogodne za AI aplikacije za rešavanje ovog izazova.
Istraživački tim na POSTECH-u, predvođen profesorom Ioonioung Chungom (Odsek za elektrotehniku, Odsek za poluprovodničko inženjerstvo), profesorom Seioung Kimom (Departman za nauku o materijalima i inženjering, Odsek za inženjerstvo poluprovodnika) i dr. kandidat Seongmin Park (Odeljenje za elektrotehniku), razvio je poluprovodnički uređaj visokih performansi sa veštačkom inteligencijom koji koristi indijum galijum cink oksid (IGZO), oksidni poluprovodnik koji se široko koristi u OLED ekranima.
Novi uređaj se pokazao odličnim u pogledu performansi i energetske efikasnosti.
Efikasne AI operacije, kao što su one u ChatGPT-u, zahtevaju da se proračuni odvijaju u memoriji odgovornoj za skladištenje informacija. Nažalost, prethodne AI poluprovodničke tehnologije bile su ograničene u ispunjavanju svih zahteva, kao što su linearno i simetrično programiranje i uniformnost, da bi se poboljšala tačnost AI.
Istraživački tim je tražio IGZO kao ključni materijal za AI proračune koji bi mogli da se masovno proizvode i da obezbede uniformnost, izdržljivost i tačnost računara. Ovo jedinjenje se sastoji od četiri atoma u fiksnom odnosu indijuma, galijuma, cinka i kiseonika i ima odličnu pokretljivost elektrona i svojstva struje curenja, što ga čini zadnjom pločom OLED ekrana.
Koristeći ovaj materijal, istraživači su razvili novi sinapsni uređaj sastavljen od dva tranzistora međusobno povezana kroz čvor za skladištenje. Precizna kontrola brzine punjenja i pražnjenja ovog čvora omogućila je AI poluprovodniku da ispuni različite metrike performansi potrebne za performanse visokog nivoa.
Štaviše, primena sinaptičkih uređaja na veliki AI sistem zahteva da se izlazna struja sinaptičkih uređaja svede na minimum. Istraživači su potvrdili mogućnost korišćenja ultra-tankih filmskih izolatora unutar tranzistora za kontrolu struje, što ih čini pogodnim za AI velikih razmera.
Istraživači su koristili novorazvijeni sinaptički uređaj za obuku i klasifikaciju ručno pisanih podataka, postigavši visoku tačnost od preko 98%, što potvrđuje njegovu potencijalnu primenu u sistemima veštačke inteligencije visoke preciznosti u budućnosti.
Profesor Chung je objasnio: „Značaj dostignuća mog istraživačkog tima je u tome što smo prevazišli ograničenja konvencionalnih AI poluprovodničkih tehnologija koje su se fokusirale isključivo na razvoj materijala. Da bismo to uradili, koristili smo materijale koji su već u masovnoj proizvodnji. Štaviše, karakteristike linearnog i simetričnog programiranja su bile dobijeni kroz novu strukturu koristeći dva tranzistora kao jedan sinaptički uređaj. Dakle, naš uspešan razvoj i primena ove nove tehnologije AI poluprovodnika pokazuje veliki potencijal za poboljšanje efikasnosti i tačnosti AI.“
Ova studija je objavljena u Advanced Electronic Materials.
