İçindekiler
Yapay zeka modellerinin büyüklüğü ve işlem gereksinimleri katlanarak artarken, silikon tabanlı grafik işlem birimlerinin (GPU) karşılaştığı fiziksel sınırlar yeni donanım mimarilerini zorunlu hale getiriyor. San Francisco merkezli optik bilişim sistemleri geliştiricisi Q/C Technologies, yapay zeka çıkarım (inference) iş yüklerini geleneksel elektronlar yerine fotonlarla çalıştırmayı hedefleyen optik işlemci birimi (OPU) projesinde kritik bir aşamaya geçti. Şirket, 30 Eylül 2026 tarihinde ABD Enerji Bakanlığı bünyesinde faaliyet gösteren Sandia Ulusal Laboratuvarları Entegre Nanoteknolojiler Merkezi (CINT) ile ortak bir araştırma programı başlattığını duyurdu.
Geleneksel GPU Mimarisinin Sınırları ve Işığın Gücü
Geleneksel bilgi işlem sistemlerinde matris çarpımı gibi yoğun matematiksel işlemler elektronik devreler üzerinden yürütülüyor. Bu durum yüksek enerji tüketimi, aşırı ısınma ve veri aktarımında ciddi bant genişliği darboğazlarına yol açıyor. Q/C Technologies tarafından geliştirilen OPU mimarisi ise bu matematiksel hesaplamaları ışığın kırınım ve girişim gibi doğal fiziksel özelliklerini kullanarak gerçekleştiriyor. Işık temelli hesaplamalar sayesinde sinyal yayılma gecikmesinin O(1) ile O(n) seviyelerine kadar indirilmesi ve pasif fotonik bileşenler yardımıyla enerji tüketiminin klasik çiplerin çok altına çekilmesi amaçlanıyor.
Sandia Ulusal Laboratuvarları ve Nanofotonik Ar-Ge Çalışmaları
Yaklaşık 17 bin çalışanı ve yıllık 5 milyar dolarlık bütçesiyle mikroelektronik ve fotonik alanında kritik araştırmalara ev sahipliği yapan Sandia Ulusal Laboratuvarları, projenin nanoteknoloji omurgasını oluşturacak. Q/C Technologies ve CINT ortaklığı, teorik fiziği ölçeklenebilir bir donanım mimarisine dönüştürmek için nanofotonik bileşenleri inceleyecek. Araştırma ekibi, ışık tabanlı işlemcilerin ticari olarak yaygınlaşmasının önündeki doğrusal olmayan (non-linear) işlem zorlukları, bellek entegrasyonu, hesaplama hassasiyeti, optik kayıplar ve fotonik parçaların klasik elektronik sistemlerle hibrit şekilde çalıştırılması gibi temel engelleri aşmak için ortak bir teknik yol haritası belirleyecek.
Ölçeklenebilir OPU Mimarisi ve Altyapı Yatırımları
Proje şu an için araştırma ve tasarım aşamasında bulunuyor. Şirketin nihai hedefi, mevcut yarı iletken işlemcilere kıyasla katbekat daha yüksek saat hızlarına ve veri bant genişliğine ulaşan, aynı zamanda tüketilen enerji miktarını radikal biçimde düşüren ticari çipler üretmek. Q/C Technologies Baş Teknoloji Sorumlusu Yossef Ehrlichman, CINT ile yürütülen çalışmanın temel optik yetenekleri entegre bir işlemci mimarisine taşımak için somut bir zemin oluşturduğunu vurguladı. Şirket bu kapsamda San Francisco'da yaklaşık 446 metrekarelik entegre fotonik laboratuvarı kurarak OPU geliştirme çalışmalarına fiziki altyapı desteği sağladı.