Wyjaśniają to naukowcy z National University of Singapore i partnerzy branżowi

Naukowcy z NUS wraz z partnerami branżowymi Soitec i NXP Semiconductors zademonstrowali nową klasę systemów krzemowych, która obiecuje skokowo zwiększyć efektywność energetyczną urządzeń podłączonych do sztucznej inteligencji. Te przełomy technologiczne znacznie zwiększą możliwości przemysłu półprzewodników w Singapurze i poza nim.

Innowację tę zademonstrowano w technologii całkowicie wyczerpanego krzemu na izolatorze (FD-SOI) i można ją zastosować przy projektowaniu i produkcji zaawansowanych komponentów półprzewodnikowych do zastosowań w sztucznej inteligencji. Nowa technologia chipów może 10-krotnie wydłużyć żywotność baterii urządzeń do noszenia i inteligentnych obiektów, obsługiwać obciążenia wymagające obliczeń w zastosowaniach IoT i zmniejszyć o połowę zużycie energii związane z komunikacją bezprzewodową z chmurą.

Nowy zestaw rewolucyjnych technologii chipowych będzie promowany za pośrednictwem konsorcjum FD-SOI i IoT Industry Consortium, aby przyspieszyć wdrożenie w branży poprzez obniżenie barier projektowych utrudniających wejście na rynek chipów FD-SOI. W dniu 3 maja 2024 r. odbyły się warsztaty branżowe zatytułowane „Energooszczędne systemy FD-SOI nowej generacji”, w których uczestnicy ze społeczności branżowej i badawczej mogli podzielić się i omówić najnowsze osiągnięcia w technologiach FD-SOI oraz zaprezentować nowe możliwości dzięki najnowocześniejszym -pokazy artystyczne.

„Urządzenia IoT często działają przy bardzo ograniczonym budżecie mocy, dlatego wymagają bardzo niskiego średniego poboru mocy, aby efektywnie wykonywać normalne zadania, takie jak monitorowanie sygnałów fizycznych. Jednocześnie wymagana jest wysoka wydajność szczytowa do przetwarzania okazjonalnych zdarzeń sygnałowych przy użyciu algorytmów AI wymagających dużej mocy obliczeniowej. ” powiedział prof. „Nasze badania w wyjątkowy sposób pozwalają nam zmniejszyć średnią moc i jednocześnie poprawić wydajność szczytową” – powiedział Massimo Alioto z Uniwersytetu Stanforda. NUS Wyższa Szkoła Projektowania i Inżynierii Katedra Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej Jest także reżyserem Tkaniny FD (FD-Więc jestem AZawsze włączone Ismaczny & CPołączony Ssystemów) wspólne laboratorium Gdzie zaprojektowano zestaw nowych technologii.

„Zastosowania są szerokie i obejmują inteligentne miasta, inteligentne budynki, Przemysł 4.0, urządzenia do noszenia i inteligentną logistykę. Niezwykła poprawa energii uzyskana w programie FD-fAbrICS zmienia zasady gry w dziedzinie urządzeń AI zasilanych bateryjnie. pozwalają nam ostatecznie, przenosząc inteligencję z tradycyjnej chmury do miniaturowych inteligentnych urządzeń, Green IC Group (.www.green-ic.org) na Wydziale Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej.

Zasilanie urządzeń AI za pomocą ultra-energooszczędnych chipów

Badania przeprowadzone przez wspólne laboratorium NUS FD-fAbrICS wykazały, że technologia chipów FD-SOI może być szeroko stosowana, zapewniając lepszą wydajność projektowania i integracji systemów przy niższych kosztach, krótszym czasie wprowadzenia produktu na rynek i szybkim przyjęciu w przemyśle.

„Ta innowacja może skrócić czas wprowadzania produktu na rynek głównych graczy w singapurskim ekosystemie półprzewodników” – powiedział profesor Alioto. „Mamy nadzieję ułatwić szerokie przyjęcie i rozpowszechnianie naszych technik projektowania za pośrednictwem konsorcjum branży FD-SOI i IoT. Jest to znaczący wkład w przemysł sztucznej inteligencji i półprzewodników w Singapurze, ponieważ umożliwia uzyskanie przewagi konkurencyjnej przy jednoczesnym zmniejszeniu ogólnego wyniku koszty rozwoju systemów FD-SOI.”

Osiągnięcia badawcze Wspólnego Laboratorium NUS FD-fAbrICS wykorzystują wiedzę i możliwości NUS w różnych dziedzinach, takich jak obwody cyfrowe (prof. Massimo Alioto), komunikacja bezprzewodowa (profesor nadzwyczajny Heng Chun Huat) i inżynieria systemów (profesor nadzwyczajny Trevor Carlson) . Oraz modele sztucznej inteligencji (profesor Li Haizhou). Liderzy branży, tacy jak Soitec, NXP i Dolphin Design, wnieśli wkład w prace badawcze we wspólnym laboratorium, które jest również wspierane przez Agencję Nauki, Technologii i Badań.

Zespół badawczy na Uniwersytecie Narodowym w Singapurze pracuje obecnie nad opracowaniem nowych klas inteligentnych, połączonych systemów krzemowych, które będą w stanie obsługiwać modele sztucznej inteligencji o większych rozmiarach („duże modele”) na potrzeby generatywnych zastosowań sztucznej inteligencji. Wynikająca z tego decentralizacja obliczeń AI z chmury na urządzenia rozproszone jednocześnie zachowa prywatność, ograniczy opóźnienia do minimum i pozwoli uniknąć zalewu danych bezprzewodowych przy jednoczesnej obecności dużej liczby urządzeń.

Przyspieszenie wdrażania technologii FD-SOI w branży

Warsztaty branżowe, podczas których badano najnowocześniejsze osiągnięcia i zastosowania technologii FD-SOI, miały na celu stworzenie środowiska wymiany wiedzy, a także stymulowanie współpracy w obrębie społeczności badawczej FD-SOI i pomiędzy nią a przemysłem półprzewodników w Singapurze. Praca nad inteligentnymi i połączonymi systemami krzemowymi.

Kolejnym celem warsztatów było ułatwienie szybkiego przyjęcia FD-SOI i obniżenie bariery wejścia na projekt poprzez udostępnienie wyników badań przeprowadzonych we wspólnym laboratorium FD-fAbrICS. Prelegenci z Soitec, GlobalFoundries, NXP i zespołu badawczego NUS FD-fAbrICS podzielili się swoimi poglądami na temat obecnego rozwoju odpowiednich technologii – na przykład w produkcji i projektowaniu mikrochipów – oraz przyszłych rewolucyjnych technologii dla następnej generacji systemów AI o ultraniskim poborze mocy .

Konsorcjum branży FD-SOI i IoT

Konsorcjum FD-SOI i IoT powstało, aby zwiększyć wpływ wspólnego laboratorium NUS FD-fAbrICS na ekosystem półprzewodników w Singapurze. Soitec i NXP są członkami-założycielami konsorcjum.

Członkowie konsorcjum będą mieli dostęp do innowacyjnej własności intelektualnej i metodologii projektowania FD-SOI, co pomoże przyspieszyć cykl prototypowania i rozwoju nowej generacji dzięki wysoce energooszczędnym procesom, szczególnie w szybko rozwijającym się obszarze chipów połączonych z AI.

Konsorcjum FD-SOI i IoT będzie wspierać krótkoterminowe potrzeby branży w zakresie szybkiego planowania rozwoju technologii i przyspieszonego cyklu innowacji. Jednocześnie, aby zapewnić w dłuższej perspektywie zrównoważoną skalowalność i zróżnicowanie członków konsorcjum, niektórzy członkowie konsorcjum będą rozszerzać technologie opracowane w synergii z partnerami branżowymi w ramach FD-fAbrICS.