הנדסת שבבים בהשראת המוח האנושי

מאז שנכנסו המחשבים לחיינו, התרגלנו לכך שבכל שנה אנחנו יכולים ללכת לחנות ולקנות מחשב עם ביצועים טובים יותר בצורה משמעותית. מאחורי הקלעים עומלים מדעני השבבים ומצליחים להמשיך ולשפר את ביצועי השבבים, אבל נראה שבשנים האחרונות הם נתקלו בקיר טכנולוגי.

חוק מור שתבע מייסד חברת אינטל גורדון מור הוא יעד ותחזית שהגשימה את עצמה מאז 1965 - החוק קובע שבכל שנתיים תוכפל צפיפות הטרנזיסטורים בכל צ׳יפ, או במילים אחרות - מהירות החישוב תוכפל.

אך המעבר מצ'יפים בגודל של 14 ו-10 ננומטר ל-7 ו-5 ננומטר מוכיח את עצמו כקשה במיוחד ותעשיית השבבים עושה את המעבר מהתמקדות בצ'יפים קטנים יותר לצ'יפים שמותאמים לשימושים שונים ובוחנת את מבנה המעבד מחדש.

ב-2017 נערכה התמודדות בין מחשב הבינה המלאכותית של גוגל לבין אלוף העולם המכהן במשחק הסיני "גו", בה ניצח המחשב של גוגל ובנוסף ניצח ברוב המשחקים נגד צמרת השחקנים העולמית במשחק.

עובדה פחות ידועה על סדרת המשחקים הזו היא כוח החישוב האדיר שנדרש ממחשבי גוגל: כל משחק שכזה עלה לגוגל כ-1,000 שקל לתפעול החשמל למחשוב בזמן המשחק בלבד. (בתוספת הזמן שנדרש לאמן את המערכת, מדובר על חשבון חשמל די גבוה). זאת בעוד השחקנים שהתחרו באלגוריתם הבינה מלאכותית נזקקו לארוחת בוקר בלבד כדי להפעיל את מוחם הקודח.

בתחומים מסוימים, כמו חישובים מתמטיים פשוטים, התעלה הכוח החישובי על המוח האנושי כבר לפני שנים רבות, אבל בתחומים אחרים - כמו זיהוי פרצופים, ריחות ואינטואיציה - המחשבים הקלאסיים עדיין נמצאים בפיגור. וכדי לאמן את האלגוריתמים של למידת מכונה, לרוב דרוש זמן רב ומבחן ודוגמאות רבות.

כל אלו הביאו את חברות הטכנולוגיה להעמיק את המחקר שלהן בטכנולגיות חישוב שונות. מעבדי ה-GPU הוכחו כיעילים בחישובים הדרושים ללמידת מכונה וכריית מטבעות קריפטוגרפיים. מחשבים קוונטיים, עליהם דיברנו בתוכניות הקודמות, הוכחו כיעילים להצפנה יעילה ופריצת פרוטוקלי אבטחה פופולריים כדוגמת RSA, שמאבטח את העברות האשראי שלנו, אותו צפויים המחשבים הקוונטיים לפצח בקרוב.

בפרק הזה של הייטק בפקקים דיברנו עם פרופ' שחר קווטינסקי מהפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים בטכניון, על מחשבים שמפרקים את המבנה הקלאסי של חלוקה לזיכרון וחישוב ומשלבים ביניהם באופן שמזכיר יותר את אופן החישוב במוח ועם יתרונות חישוביים שבהם למחשבים הרגילים כיום יש חיסרון. מתי נתחיל לראות כניסה מסיבית יותר של מחשבים נוירומורפיים לשוק? האם יש אופק לשימוש במחשבים ביולוגיים וחישוב באמצעות תאי גזע? והאם אנחנו צועדים לעולם של שימוש במחשבים שונים לחלוטין ממה שהכרנו עד היום, שמותאמים למשימות ייעודיות?

 

להאזנה לפודקאסט
לחץ כאן

הייטק בפקקים היא שילוב של פייסבוק לייב, ופודקאסט העולה בעמודי הפייסבוק של כלכליסט ואצטדיון הסטארט-אפ.