رقاقة ذكاء اصطناعي ثورية: DeepSeek على شريحة واحدة

هندسة رائدة وأداء مُحسّن

تتضمن رقاقة ‘Starlight Intelligence No. 5’ بنية GP-XPU متعددة النواة غير المتجانسة للأغراض العامة الخاصة بـ Zhongxing Micro. توفر هذه البنية المبتكرة تحسينات كبيرة مقارنة ببنيات CPU+GPU التقليدية من حيث كفاءة التشغيل والأداء في الوقت الفعلي والفعالية من حيث التكلفة والأمن. تم تصميم بنية GP-XPU خصيصًا لتحسين أحمال عمل الذكاء الاصطناعي، مما يسمح للرقاقة بمعالجة المهام المعقدة بسرعة ودقة أكبر.

المزايا الرئيسية لهندسة GP-XPU:

• كفاءة محسنة: تعمل البنية على زيادة استخدام موارد الحوسبة، مما يؤدي إلى أوقات معالجة أسرع وتحسين الأداء العام.
• أداء في الوقت الفعلي: الرقاقة قادرة على معالجة البيانات في الوقت الفعلي، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب استجابات فورية.
• فعالية التكلفة: يقلل تصميم الرقاقة من الحاجة إلى مكونات خارجية باهظة الثمن، مما ينتج عنه حل أكثر بأسعار معقولة.
• الأمان: تتضمن البنية ميزات أمان تحمي من الوصول غير المصرح به وانتهاكات البيانات.

إنتاج محلي وقابل للتحكم فيه بالكامل

تعتمد رقاقة ‘Starlight Intelligence No. 5’ على تكنولوجيا معالجة منتجة محليًا، مما يضمن الاستقلالية الكاملة والتحكم في إنتاجها واستخدامها. هذا مهم بشكل خاص للتطبيقات في القطاعات ذات الأهمية الاستراتيجية حيث قد يشكل الاعتماد على التكنولوجيا الأجنبية مخاطر. من خلال استخدام المكونات وعمليات التصنيع ذات المصادر المحلية، تهدف Zhongxing Micro إلى تقليل الاعتماد على الموردين الخارجيين وتعزيز مكانة الصين في مشهد الذكاء الاصطناعي العالمي.

التطبيقات في القطاعات الرئيسية:

• الأهمية الاستراتيجية الوطنية: يمكن نشر الرقاقة في البنية التحتية الحيوية وأنظمة الدفاع، مما يوفر حل معالجة ذكاء اصطناعي آمن وموثوق.
• الإدراك الحضري: يمكن استخدام الرقاقة في مبادرات المدن الذكية لتحليل البيانات من أجهزة الاستشعار والكاميرات، مما يتيح المراقبة والإدارة في الوقت الفعلي للبيئات الحضرية.
• التصنيع الذكي: يمكن للرقاقة تعزيز الأتمتة والكفاءة في عمليات التصنيع، وتحسين جودة المنتج وتقليل التكاليف.
• الزراعة الذكية: يمكن استخدام الرقاقة لتحليل البيانات من أجهزة الاستشعار والطائرات بدون طيار الزراعية، وتحسين غلة المحاصيل واستخدام الموارد.
• النقل الذكي: يمكن للرقاقة تشغيل أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) والمركبات ذاتية القيادة، وتحسين السلامة والكفاءة على الطرق.

كسر حاجز الحوسبة المتطورة

تم تصميم رقاقة ‘Starlight Intelligence No. 5’ للتغلب على قيود الحوسبة المتطورة، مما يتيح إجراء معالجة الذكاء الاصطناعي مباشرة على الأجهزة دون الاعتماد على الموارد المستندة إلى السحابة. يتم تحقيق ذلك من خلال البنية المتقدمة للرقاقة وقدرتها على تشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة على شريحة واحدة.

مكونات بنية GP-XPU:

• RISC-V CPU: يوفر RISC-V CPU عالي الأداء قوة المعالجة للأغراض العامة اللازمة للتعامل مع مجموعة واسعة من المهام.
• GP-GPU: يعمل GP-GPU للأغراض العامة على تسريع أحمال عمل الذكاء الاصطناعي، مما يتيح معالجة أسرع للخوارزميات المعقدة.
• NPU: تم تصميم وحدة معالجة عصبية (NPU) خصيصًا للاستدلال بالذكاء الاصطناعي، وتحسين أداء الشبكات العصبية.
• ISP: تعمل معالج إشارة الصورة (ISP) على تحسين جودة الصور التي تلتقطها الكاميرات، وتحسين دقة تطبيقات الذكاء الاصطناعي المرئية.
• VPU: تعمل وحدة معالجة الفيديو (VPU) على تسريع ترميز وفك ترميز الفيديو، مما يتيح دفق الفيديو وتحليله بكفاءة.
• ECU: توفر وحدة التشفير / فك التشفير (ECU) أمانًا قائمًا على الأجهزة للبيانات الحساسة.

مجمع الحوسبة غير المتجانسة (HCP)

تستخدم الرقاقة وحدة جدولة مهام مخصصة لمجمع الحوسبة غير المتجانسة (HCP) ونظام إدارة ذاكرة آمن لتمكين الجدولة في الوقت الفعلي والمشاركة الديناميكية لموارد الحوسبة والتخزين بين النوى غير المتجانسة المختلفة. يؤدي هذا إلى تحسين كفاءة الحوسبة وإنتاجية البيانات بشكل كبير، مما يسمح للرقاقة بنشر وتشغيل نماذج DeepSeek 1.5B و 7B و 8B و 16B كبيرة للأغراض العامة ونماذج بصرية كبيرة على شريحة واحدة.

قدرات الحوسبة المتطورة:

• تحليل الفيديو في الوقت الفعلي: يمكن للرقاقة إجراء الكشف والتعرف والتتبع في الوقت الفعلي للأشياء في تدفقات الفيديو.
• معالجة اللغة الطبيعية: يمكن للرقاقة معالجة مدخلات اللغة الطبيعية، مما يتيح تطبيقات مثل روبوتات الدردشة والمساعدين الصوتيين.
• تخطيط المهام: يمكن للرقاقة تخطيط وتنفيذ المهام المعقدة، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات الروبوتات والأتمتة.
• إدارة المعرفة: يمكن للرقاقة تخزين واسترجاع المعلومات من قواعد المعرفة، مما يتيح اتخاذ القرارات الذكية.
• التحكم التلقائي: يمكن للرقاقة التحكم في المشغلات والأجهزة الأخرى، مما يتيح أنظمة التحكم ذات الحلقة المغلقة.

من خلال نشر ثماني رقائق ‘Starlight Intelligence No. 5’ معًا، من الممكن دعم تشغيل نماذج DeepSeek الكبيرة ذات المعلمات ‘الكاملة’ 671B والنماذج البصرية الكبيرة، مما يكسر تمامًا عنق الزجاجة لقوة الحوسبة على الحافة.

رقاقة ذكاء اصطناعي متعددة الاستخدامات

رقاقة ‘Starlight Intelligence No. 5’ هي رقاقة ذكاء اصطناعي متعددة الاستخدامات تتفوق في مجموعة متنوعة من التطبيقات. تشمل مزاياها الرئيسية الكفاءة العالية، واستهلاك الطاقة المنخفض، والتكلفة المنخفضة، والحجم الصغير، والأمان القوي، والقدرة العالية على التكيف.

المزايا الرئيسية بالتفصيل:

• كفاءة عالية: تستخدم الرقاقة بنية MoE على مستوى المشغل وآلية جدولة في الوقت الفعلي HCP لتحسين كفاءة الحوسبة بنسبة 40٪ تقريبًا وإنتاجية البيانات بنسبة 50٪ تقريبًا.
• استهلاك منخفض للطاقة: يتم تخصيص موارد الحوسبة غير المتجانسة للرقاقة عند الطلب، مما يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 30٪ على الأقل.
• تكلفة منخفضة: يقلل ‘هيكل الحلقة المغلقة من النهاية إلى الحافة’ للرقاقة من الاعتماد على الموارد السحابية، مما يؤدي إلى تكلفة نشر شاملة تبلغ حوالي 1/3 من تكلفة بنية الخادم بنفس الأداء.
• حجم صغير: تتطلب لوحة المعالجة المضمنة في الرقاقة مساحة بحجم بطاقة العمل تقريبًا فقط، والتي يمكن أن تلبي متطلبات المساحة للأجهزة الذكية المصغرة المختلفة.
• أمان قوي: تستخدم الرقاقة تقنية عزل أمان تقسيم الذاكرة، وتدعم حسابات خوارزمية التشفير المحلية عالية الأداء، وتحقق حماية كلمة المرور على مستوى المصدر، ولديها ميزات أمان بيانات أصلية.
• قدرة عالية على التكيف: تدعم الرقاقة الأنظمة البيئية المفتوحة وأطر الذكاء الاصطناعي السائدة، وترتبط بسلاسة بسيناريوهات التطبيقات المختلفة في آلاف الصناعات. من حيث القدرة على التكيف مع بيئة العمل، تزيل رقاقة ‘Starlight Intelligence No. 5’ اعتماد معدات الحوسبة الكبيرة المستندة إلى السحابة على بيئة درجة الحرارة والرطوبة الثابتة لغرفة الكمبيوتر، ويمكنها إكمال أعمال ذكية عالية الأداء في مختلف بيئات الإنتاج والحياة.

تمكين ‘الوكلاء الأذكياء المحليين’

تم تصميم رقاقة ‘Starlight Intelligence No. 5’ لتمكين ‘الوكلاء الأذكياء المحليين’، وهي أنظمة مدعومة بالذكاء الاصطناعي يمكنها العمل بشكل مستقل على الأجهزة دون الاعتماد على الموارد المستندة إلى السحابة. يقدم هذا النهج العديد من المزايا، بما في ذلك تحسين أوقات الاستجابة وخفض التكاليف وتعزيز الأمان.

مزايا الوكلاء الأذكياء المحليين:

• تحسين أوقات الاستجابة: من خلال معالجة البيانات محليًا، يمكن للرقاقة الاستجابة للأحداث في الوقت الفعلي، دون التأخير المرتبط بالمعالجة المستندة إلى السحابة.
• خفض التكاليف: من خلال تقليل الاعتماد على الموارد السحابية، يمكن للرقاقة خفض تكلفة عمليات نشر الذكاء الاصطناعي بشكل كبير.
• تعزيز الأمان: من خلال معالجة البيانات محليًا، يمكن للرقاقة حماية المعلومات الحساسة من الوصول غير المصرح به وانتهاكات البيانات.

تطبيقات الوكلاء الأذكياء المحليين:

• المنازل الذكية: يمكن للوكلاء الأذكياء المحليين التحكم في أجهزة المنزل الذكي، مثل الأضواء والمنظمات الحرارية والأجهزة، مما يوفر تجربة معيشة أكثر ملاءمة وفعالية.
• الأجهزة القابلة للارتداء: يمكن للوكلاء الأذكياء المحليين تحليل البيانات من أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء، وتقديم توصيات صحية ولياقة بدنية مخصصة.
• الأتمتة الصناعية: يمكن للوكلاء الأذكياء المحليين التحكم في الروبوتات والمعدات الصناعية الأخرى، وتحسين الكفاءة والسلامة في بيئات التصنيع.

إعادة بناء نموذج نشر الذكاء الاصطناعي

تستعد رقاقة ‘Starlight Intelligence No. 5’ من Zhongxing Micro لتحويل نموذج نشر الذكاء الاصطناعي من خلال تمكين نهج أكثر توزيعًا ومحلية. سيقلل هذا من الاعتماد على الموارد المستندة إلى السحابة وتمكين مجموعة واسعة من التطبيقات.

الفوائد الرئيسية للنموذج الجديد:

• تقليل زمن الوصول: تلغي المعالجة المحلية الحاجة إلى نقل البيانات إلى السحابة، مما يقلل زمن الوصول ويحسن أوقات الاستجابة.
• متطلبات نطاق ترددي أقل: تقلل المعالجة المحلية من كمية البيانات التي تحتاج إلى نقلها عبر الشبكة، مما يقلل من متطلبات النطاق الترددي والتكاليف.
• تعزيز الخصوصية: تحافظ المعالجة المحلية على البيانات الحساسة على الجهاز، وتحميها من الوصول غير المصرح به وانتهاكات البيانات.
• تحسين الموثوقية: تسمح المعالجة المحلية لأنظمة الذكاء الاصطناعي بمواصلة العمل حتى عند انقطاع اتصال الشبكة.

وفقًا لتشانغ يوندونغ، الرئيس التنفيذي لشركة Zhongxing Micro Technology، فإن ‘Starlight Intelligence No. 5’ سيعزز الترقية الذكية للجانب النهائي والجانب الحافة، ويقلل بشكل كبير من الاعتماد على موارد الحوسبة السحابية، ويوفر تكاليف بناء النظام، ويستكشف مسار تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي الذي يتوافق مع الظروف الوطنية للصين.

غالبًا ما تواجه عملية الاستدلال بالذكاء الاصطناعي التقليدية التي تعتمد على السحابة مشاكل مثل تأخيرات الاستجابة الكبيرة والتكاليف المرتفعة والقيود المفروضة على بيئة الشبكة. تتيح الشريحة إغلاق حلقة الاستدلال بالنماذج الكبيرة مباشرة على جانب الحافة من خلال قوة الحوسبة المحلية وآليات الأمان الداخلية، والتي لا توفر فقط تكاليف النقل والتخزين السحابية، بل تعمل أيضًا على تحسين سرعة الاستجابة بشكل كبير، وتحقيق استجابة على مستوى المللي ثانية، وحماية البيانات طوال دورة حياتها بآلية كلمة مرور على مستوى المصدر.

يوفر هذا الاختراق التكنولوجي تحسينًا شاملاً للكفاءة واستهلاك الطاقة والتكلفة والحجم والأمان والقدرة على التكيف لسيناريوهات مثل الإدراك الحضري والتصنيع الذكي والنقل الذكي، مما يمكّن حقًا آلاف الصناعات من إنشاء محطات ذكية مستقلة وقابلة للتحكم فيها.

صرح تشانغ يوندونغ: ‘استجابة للاحتياجات الفعلية للتحول الرقمي في الصناعات التقليدية في الصين، تقوم Zhongxing Micro بتطوير تكنولوجيا الحوسبة الذكية الاصطناعية الموزعة للطرف والحافة والسحابة. دون الاعتماد على أحدث تكنولوجيا عمليات أشباه الموصلات، نصر على الابتكار الأصلي والتحكم المستقل، واستكشاف مسار تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي الذي يتوافق مع الظروف الوطنية للصين.’

وعلى وجه التحديد، يمكن تفصيل هذه الفوائد والمفاهيم بشكل أكبر:

1. الحوسبة الموزعة واللامركزية:

• توزيع الأعباء: بدلًا من تركيز كل قوة المعالجة في مراكز البيانات السحابية، تسمح الحوسبة الموزعة بتوزيع المهام الحاسوبية على الأجهزة المتطرفة (Edge Devices) والأجهزة القريبة من مصدر البيانات. هذا يقلل من الازدحام في الشبكة ويحسن الاستجابة.
• الاستقلالية المحلية: يعني تمكين ‘الوكلاء الأذكياء المحليين’ أن الأجهزة يمكنها اتخاذ قرارات مستقلة بناءً على البيانات المحلية دون الحاجة إلى الاتصال المستمر بالسحابة. هذا يضمن استمرار العمل حتى في حالة فقدان الاتصال بالشبكة.

2. تحسين الكفاءة وتقليل التكاليف:

• تقليل زمن الوصول: يتيح معالجة البيانات محليًا استجابات أسرع، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب استجابة فورية مثل القيادة الذاتية والروبوتات الصناعية.
• توفير في النطاق الترددي: تقليل كمية البيانات المنقولة إلى السحابة يخفض تكاليف النطاق الترددي ويحسن كفاءة الشبكة.
• تخفيض التكاليف التشغيلية: من خلال تقليل الاعتماد على الموارد السحابية، يمكن للشركات تخفيض تكاليف التشغيل المرتبطة بتخزين البيانات ومعالجتها في السحابة.

3. تعزيز الأمان والخصوصية:

• حماية البيانات الحساسة: من خلال معالجة البيانات محليًا، تقلل الشركات من خطر تعرض البيانات الحساسة للاختراق أثناء النقل أو التخزين في السحابة.
• الامتثال للوائح الخصوصية: في ظل القوانين المتزايدة التي تحكم خصوصية البيانات، مثل GDPR وCCPA، يتيح معالجة البيانات محليًا للشركات الامتثال لهذه اللوائح بشكل أفضل.

4. القدرة على التكيف والمرونة:

• العمل في البيئات الصعبة: يمكن لرقاقة ‘Starlight Intelligence No. 5’ العمل في بيئات قاسية وظروف غير مثالية دون الحاجة إلى بيئة غرفة الكمبيوتر التقليدية.
• دعم التطبيقات المتنوعة: تدعم الرقاقة مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف الصناعات، مما يجعلها حلاً متعدد الاستخدامات.

5. الاستقلالية التكنولوجية:

• تقليل الاعتماد على التكنولوجيا الأجنبية: من خلال إنتاج الرقائق محليًا، تسعى الصين إلى تحقيق الاستقلالية التكنولوجية وتقليل الاعتماد على الشركات الأجنبية.
• الابتكار المستقل: التركيز على الابتكار الأصلي وتطوير تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي التي تتناسب مع الظروف الوطنية للصين.

أمثلة على التطبيقات العملية:

1. المدن الذكية:
   • تحليل حركة المرور في الوقت الفعلي: يمكن للرقائق المضمنة في الكاميرات وأجهزة الاستشعار تحليل تدفق حركة المرور واتخاذ قرارات فورية لتحسين إدارة حركة المرور وتقليل الازدحام.
   • المراقبة البيئية: تحليل البيانات من أجهزة استشعار جودة الهواء والماء لتحديد مصادر التلوث واتخاذ إجراءات تصحيحية فورية.
2. التصنيع الذكي:
   • التحكم في الروبوتات الصناعية: تحسين أداء الروبوتات في خطوط الإنتاج من خلال معالجة البيانات الحسية محليًا لاتخاذ قرارات أسرع وأكثر دقة.
   • الصيانة التنبؤية: تحليل البيانات من أجهزة الاستشعار المثبتة على الآلات لتوقع الأعطال وتنفيذ الصيانة قبل حدوثها، مما يقلل من وقت التوقف عن العمل.
3. الزراعة الذكية:
   • تحليل صحة المحاصيل: استخدام الطائرات بدون طيار وأجهزة الاستشعار لتحليل صحة المحاصيل وتحديد المناطق التي تحتاج إلى ري أو تسميد إضافي.
   • الري التلقائي: التحكم في أنظمة الري بناءً على البيانات المحلية لتحسين استخدام المياه وتقليل الهدر.
4. النقل الذكي:
   • القيادة الذاتية: معالجة البيانات من الكاميرات والرادار وأجهزة الاستشعار الأخرى في الوقت الفعلي لاتخاذ قرارات القيادة، مما يحسن السلامة ويقلل من الحوادث.
   • إدارة الأساطيل: تتبع وتحليل أداء المركبات في الأساطيل التجارية لتحسين الكفاءة وتقليل التكاليف.
5. الرعاية الصحية:
   • المراقبة الصحية عن بعد: تحليل البيانات من الأجهزة القابلة للارتداء للكشف عن الحالات الطبية الطارئة وإرسال تنبيهات فورية.
   • التشخيص السريع: تحليل الصور الطبية محليًا لتحديد التشوهات والأمراض بسرعة أكبر.

التحديات والاعتبارات:

• الأمن: ضمان أمان الأجهزة المتطرفة ومنع الوصول غير المصرح به إلى البيانات المحلية.
• إدارة الأجهزة: إدارة ومراقبة عدد كبير من الأجهزة المتطرفة يمكن أن يكون تحديًا.
• التوافق: ضمان توافق الرقائق والأجهزة مع الأنظمة والبرامج الحالية.
• التكلفة الأولية: قد تكون التكلفة الأولية لتركيب الأجهزة المتطرفة أعلى من الحلول السحابية التقليدية.

الخلاصة:

تمثل رقاقة ‘Starlight Intelligence No. 5’ خطوة هامة نحو تحقيق حوسبة ذكاء اصطناعي أكثر توزيعًا ولامركزية. من خلال تمكين معالجة البيانات محليًا، يمكن للشركات تحسين الكفاءة وتقليل التكاليف وتعزيز الأمان والخصوصية. على الرغم من وجود تحديات واعتبارات يجب معالجتها، إلا أن الفوائد المحتملة لهذه التكنولوجيا كبيرة وتعد بتغيير الطريقة التي يتم بها نشر الذكاء الاصطناعي واستخدامه في مختلف الصناعات.