Çin Bilimler Akademisi Şanghay Mikrosistem ve Bilgi Teknolojileri Enstitüsü iş birliğiyle yürütülen ve dünyaca ünlü "Science" dergisinde yayımlanan çalışma, yapay zeka ve nörobilim dünyasında büyük heyecan yarattı. Geliştirilen yeni nesil çip, nöral ağları matematiksel denklemlerle eşleştirerek beyin rekonstrüksiyonu ve fiziksel modellemeleri anlık seviyelere indiriyor.
İşlemler doğrudan bellek içinde yapılıyor
Geleneksel bilgisayar mimarilerinde bellek (RAM) ile işlemci (CPU/GPU) arasındaki sürekli veri transferi, işlem süreçlerini yavaşlatarak ciddi bir enerji tüketimine yol açıyordu. Yeni geliştirilen memristör çip ise kritik hesaplamaları doğrudan verilerin depolandığı yerde gerçekleştirerek bu veri aktarımı engelini tamamen ortadan kaldırdı.
40 nanometrelik üretim teknolojisiyle imal edilen ve yalnızca 0,28 milimetrekarelik minyatür bir alan kaplayan 50 MHz frekansındaki çipin sergilediği performans değerleri şu şekilde kayıtlara geçti:
-
ASIC İşlemcilere Karşı: Nöral dinamik hesaplamalarında gelişmiş ASIC işlemcilere kıyasla 3,82 ila 36,27 kat daha hızlı performans gösterirken, 11,75 ila 24,73 kat daha az güç tüketti.
-
NVIDIA A100 GPU'ya Karşı: Beyin kabuğu (Korteks) yüzeyinin yeniden oluşturulması işlemlerinde devasa ekran kartlarına kıyasla 478 kata kadar hız artışı sağlandı.
Tıbbi teknolojiler ve cerrahi için yeni bir dönem
Laboratuvar testlerinde beynin beyaz ve gri madde sınırlarını yüksek hassasiyetle modellemeyi başaran çip; kıvrımlı yapıyı koruyarak pürüzsüz ve topoğrafik olarak tutarlı 3 boyutlu yüzey ağları oluşturdu.
Karmaşık modellemeleri milisaniye seviyesine düşüren bu teknolojinin önümüzdeki dönemde şu kritik alanlarda kullanılması hedefleniyor:
-
Beyin-Bilgisayar Arayüzleri (BCI): İnsan beyni ile dijital sistemler arasında anlık ve kayıpsız veri aktarımı.
-
Dijital Beyin İkizleri: Hastaların beyin yapılarının kişiselleştirilmiş dijital simülasyonlarının oluşturulması.
-
Ameliyat Esnasında Eş Zamanlı Navigasyon: Beyin cerrahisinde doktorlara anlık ve yüksek hassasiyetli haritalama desteği.
-
Nörodejeneratif Hastalık Araştırmaları: Alzheimer ve Parkinson gibi hastalıkların kök nedenlerinin incelenmesi ve erken teşhisi.
