فکر نکنم ایران به این زودی بتونه به فناوری این تراشهها دست پیدا کنه. بسیار سنگینه و دانش بالایی میخواد.
ایران سازنده تراشه هوش مصنوعی AI شد!؟
تراشه هوش مصنوعی (Chip) یا Microchip یک صفحه بسیار کوچک از جنس سیلیکون است که داخلش میلیونها یا میلیاردها ترانزیستور قرار دارد.لطفا خلاصه طرح توجیهای ساخت تراشه هوش مصنوعی AI بصورت عملی و تئوری هم صنعتی هم خانگی، تیمی ساخت را در ادامه مطلب توجه و مطالعه فرمایید مقاله از فرید کیومرثیان
۱: هوش مصنوعی چیه؟ (AI)هوش مصنوعی یعنی سیستمی که میتونه مثل انسان یاد بگیره، فکر کنه، تصمیم بگیره یا کار انجام بده.به زبان ساده:هوش مصنوعی یعنی مغز کامپیوتری که از دادهها یاد میگیرد و کارهایی انجام میدهد که قبلاً فقط انسان میتوانست انجام دهد.مثل:تشخیص چهرهترجمهرانندگی خودکارنوشتن متنساخت تصویرتحلیل دادههای عظیمAI خودش چند بخش دارد:ماشین لرنینگ (یادگیری ماشین) → یادگیری از دادهدیپ لرنینگ (یادگیری عمیق) → ساختار مغزی شبیه نورونهاپردازش زبان طبیعی → درک و تولید زبانبینایی ماشین → تحلیل تصویر و ویدیو
۲: زیرساخت هوش مصنوعی چیه؟برای اینکه هوش مصنوعی کار کنه، به ابزار و محیط نیاز داره.(این ابزارها میشن زیرساخت.) زیرساختها شامل:الف) سختافزارGPU (کارتهای گرافیک) → قلب یادگیری عمیقTPU (تراشههای ویژه گوگل برای AI)CPU های سرورحافظه رم بسیار بالاهاردهای پرسرعت (SSD / NVMe)ب) نرمافزار و سیستمهاسیستمعاملهای مخصوص سرورکتابخانههای یادگیری ماشین مثل TensorFlow, PyTorchپایگاههای دادهمدیریت سرور و شبکهج) دیتاسنترشامل:اتاقهای بزرگ سرورسیستمهای خنککنندهاینترنت بسیار پرسرعتبرق پایدار(پس زیرساخت یعنی مجموعه تکنولوژیها و دستگاههایی که هوش مصنوعی برای کار کردن لازم دارد.)
«خوب بخش اصلی مقاله و هوش مصنوعی» ۳: تراشه چیه؟بخش اول: اعضای یک تراشه هوش مصنوعی چیست؟یک تراشه هوش مصنوعی (AI Chip / NPU) از چند بلوک اصلی تشکیل شده:تراشه (Chip) یا Microchip یک صفحه بسیار کوچک از جنس سیلیکون است که داخلش میلیونها یا میلیاردها ترانزیستور قرار دارد. واحدهای محاسباتی (Compute Units)قلب تراشهMAC Units (ضرب و جمع)Vector / Tensor Coresآرایههای ماتریسی (Systolic Array) وظیفه:انجام محاسبات شبکههای عصبیکارش:انجام محاسباتانتقال دادهکنترل سختافزارانواع تراشه:CPU → مغز اصلی کامپیوترGPU → مناسب برای هوش مصنوعیTPU / NPU → مخصوص یادگیری عمیقASIC → تراشه سفارشی برای یک کار خاصFPGA → قابل برنامهریزی(به زبان ساده:تراشه = مغز الکترونیکی همه دستگاههای دیجیتال) حافظه داخلی (On-Chip Memory)برای سرعت بالاRegisterSRAMBufferهابدون مراجعه به RAM بیرونی → مصرف برق کمتر
۴:، حالا چگونه تراشه در ایران بسازیم؟ساخت تراشه سختترین کارهای مهندسی دنیاستولی ما نیاز داریم و میتوانیم :مراحل ساخت تراشه۱) طراحی (Design)کنترلر و زمانبندیمغز مدیریتیمدیریت اجرای مدلهازمانبندی پردازشکنترل مصرف انرژیمهندسین نقشه تراشه را با نرمافزارهای بسیار پیچیده طراحی میکنند:تعداد ترانزیستورهامسیرهای اتصالپردازندههاواحدهای محاسباتی(این مرحله بیشتر مهندسی الکترونیک + نرمافزار است.) ۲) ساخت ویفر سیلیکون (Wafer)تراشهها روی یک صفحه دایرهای از سیلیکون ساخته میشوند.سیلیکون باید: خالص بدون نقص آزمایشگاهیباشه.۳) لیتوگرافی نوری (Photolithography)این مهمترین و پیچیدهترین مرحله است.در این مرحله با استفاده از دستگاههای فوقپیشرفته (مثل دستگاههای شرکت ASML) طرح تراشه با لیزر روی سیلیکون چاپ میشود.چیزهایی مثل:فناوری ۷ نانومتریفناوری ۳ نانومتریفناوری ۲ نانومتری(همینجاست که معنی میدهند.) 4) حککاری (Etching)بعد از چاپ، قسمتهای لازم روی ویفر حک یا ایجاد میشوند.5) لایهگذاری (Deposition)فلزها و مواد دیگر روی تراشه لایهلایه قرار میگیرند.6) تست و برشویفر به صدها یا هزاران تراشه کوچک برش میخورد.بعد تست میشوند تا مشکلدارها جدا شوند.۷) بستهبندی (Packaging)تراشه باید داخل یک بدنه قرار گیرد تا روی گوشی، لپتاپ یا سرور نصب شود.8) مسیرهای داده (Interconnect)شاهراه داخلی تراشهNoC (Network on Chip)Busهای پرسرعت9) واحد ورودی/خروجی (I/O)ارتباط با دنیای بیرونPCIeEthernetUSB / MIPIDDR Controller
10) مدیریت انرژی (Power Management)برای بهینهسازی مصرف برقDVFSPower GatingClock Gating11) امنیت سختافزاریبسیار مهمSecure Bootرمزنگاریمحافظت از مدلها12) واحدهای جانبیبسته به کاربردVideo CodecDSPImage Processor
در ایران عزیز برای خط تولید تراشه AI چه چیزهایی لازم داریم؟دو مسیر داریم:1 دانش و طراحی2 ساخت فیزیکی (Fab)A) دانش و طراحی (قابل شروع در داخل کشور)تخصصهای انسانی؛ مهندسی برق (دیجیتال/آنالوگ)معماری کامپیوترVLSIنرمافزار سطح پایینیادگیری ماشیندانش طراحی تراشهRTL Design (Verilog / VHDL)Architecture DesignLow Power DesignTiming AnalysisPhysical Designشبیهسازی و تستFunctional VerificationEmulationFPGA Prototyping
واقع بینانه ترین مسیر برای شروع ایرانمسیر منطقی:طراحی تراشه AI داخلیساخت نمونه روی FPGATape-out در Fab خارجی (۲۸nm یا ۴۰nm)بستهبندی و تست داخلیاستفاده در دیتاسنتر / تجهیزات خاص( دقیقاً کاری که چین، هند، روسیه شروع کردند.) ساخت تراشه AI بیش از آنکه «سختافزار» باشددانش، معماری و تیم استکشوری که:طراحی بلد باشدمعماری بفهمدمدل AI را بشناسدحتی بدون پیشرفتهترین Fab هم قدرت دارد.
آیا یک فرد معمولی میتواند با توقع و قانون دانش بنیان پارک علم فناوری یک تراشه AI بسازد؟ساخت تراشههای مدرن در خانه یا کارگاه شخصی غیرممکن استچون نیاز دارد به:اتاق تمیز (Clean Room) → ۱۰۰۰ برابر تمیزتر از بیمارستاندستگاههای میلیارد دلاریفناوری لیتوگرافی نانومتریتیم صدها نفره مهندسانولی آموزش نقشه اولیه طراحی تراشه کاملاً ممکن استمثل طراحی:FPGAASIC سادهمدارهای دیجیتالیا مانند این مقاله پژوهشیاز فرید کیومرثیان و می توانم مسیر ساخت زیر ۳ سال ر با تیمی ۲۰ نفره شروع کنم هدف این مدلامساخت یک مینیتراشه محاسباتی (AI-like) که:ضرب و جمع انجام دهد (هسته AI)کنترل داشته باشدورودی و خروجی بگیردقابل پیادهسازی روی FPGA یا حتی برد ساده باشدکهنیاز به کارخانه ندارددر خانه قابل پیادهسازی استمنطق تراشه AI را یاد میدهدپایه ورود به دنیای تراشهسازی استاسم مدل:Faridran-AI-1 (آموزشی)اجزای تراشه (خیلی ساده)واحد محاسباتی (MAC Unit)رجیسترها (حافظه کوچک)چند حافظه خیلی ساده:RegARegBRegCRegOut واحد کنترل (FSM)یک کنترلر ساده که بگوید:کی داده بخوانکی ضرب کنکی جمع کنکی خروجی بدهورودی / خروجیورودی از دکمه، USB، یا UARTخروجی به LED، مانیتور سریال، یا LCDابزار:ICهای TTLBreadboardسیمLEDو در آخر واقعیت مهمهمه مهندسان تراشهساز بزرگ دنیااز همین مدلهای ساده خانگی شروع کردهانداین خلاصه طرح توجیهای #فرید_کیومرثیان #ایران #ایده #فارس #نوآوری #تکنولوژی #پهباد #هوش_مصنوعی #تراشه #ساخت_تراشه #AI #شیراز #دانش_بنیان #علم_فناوری #اشتغالزایی #دولت_هوشمند #طراحی #ساخت #نخبه #چین #فارس_من #فارس_تعاملی #ربات #موشک #ارز_دیجیتال #ارتباطات
01:34 - 24 آذر 1404