AI flöskuhálsinn: Tantal og kóbalt

Þar sem heimurinn undrast ótrúlega getu kynslóðar gervigreindar, hefur keppni um líkamlegan grunn þess þegar hafið hljóðlega. Fyrir utan kóða og reiknirit byggir vaxandi tölvumáttur gervigreindar mjög á tvo nauðsynlega sjaldgæfa málma: tantal og kóbalt. Þó að þeir komi sjaldan fram í sviðsljósinu, mynda þeir saman hornstein gervigreindar innviða frá stöðugleika vélbúnaðar til gagnaaðgangs.

Háhreint kóbaltmarkefni

Hár-kóbaltrör

Hár hreinleiki kóbaltplata

Í gervigreindarþjónaklösum eru tugþúsundir GPUs að framkvæma samhliða tölvuvinnslu á ofur-hári tíðni. Núverandi sveifla í þessu tölvuástandi er afar mikil og samstundis orkunotkunin er ótrúleg. Sérhver lítil spennusveifla getur leitt til reikningsvillna eða kerfishruns.
Þetta er vígvöllurinn þar sem tantalþéttar eru óbætanlegar:
Mikill áreiðanleiki kjarni: Tantal þéttar hafa óviðjafnanlega rúmmál skilvirkni (CV gildi) og mikinn stöðugleika. Í takmörkuðu PCB plássi getur það veitt hleðslugeymslugetu langt umfram aðrar gerðir þétta, sem tryggir að kjarnaspenna gervigreindarflaga haldist rokk stöðug jafnvel við miklar sveiflur álags.
Verndari gagnaheilleika: Sérhver gervigreind þjálfun felur í sér tafarlausa afköst gríðarlegt magn af gögnum. Tantal þéttar veita "hreint" rafmagnsumhverfi fyrir nákvæma gagnaflutning innan og utan flíssins með því að hlaða og losa hratt og sía út hávaða í hringrásinni, sem er lykillinn að því að tryggja nákvæmar útreikningsniðurstöður.
Veruleiki birgðakeðju: Alþjóðlegt framboð tantalauðlinda er mjög einbeitt og skortir mýkt. Helstu heimildir þess, eins og Lýðveldið Kongó, Rúanda og önnur Mið-Afríkusvæði, hafa lengi staðið frammi fyrir áskorunum í landfræðilegum og siðferðilegum innkaupum (svo sem "átakasteinefni"). Fyrir gervigreindarvélbúnaðarframleiðendur jafngildir stöðugt framboð tantalþétta beinlínis vissu um stækkun gervigreindartölvuafls.
Án fullkomins aflheilleika sem tantalþétta færir, væri ómögulegt að tala um há-hátíðni hágæða gervigreindarhröðunarkorta eins og NVIDIA H100 og AMD MI300. Það er „fullkominn stöðugleiki“ fyrir gervigreindartölvuafl til að fara frá kenningum til veruleika.

Hlutverk kóbalts í gervigreindarvélbúnaði er fjölbreyttara og gengur í gegnum tvo lykiltengla: gagnageymslu og orkustjórnun.
Vél næstu-kynslóðar geymslutækni:
Hefðbundin gervigreind gagnaver standa frammi fyrir áskoruninni um „minnisvegg“ - hraði gagnaflutnings milli örgjörva og geymslu takmarkar heildarhagkvæmni verulega.
Kóbalt er lykilefni til framleiðslu á segulmagnuðu handahófsminni (MRAM). MRAM hefur truflandi eiginleika eins og háhraða (eins og SRAM), hárþéttleika (eins og DRAM) og ó-rokgjarns slökkt (eins og Flash). MRAM sem er innbyggt með kóbalti getur þjónað sem líkamlegt burðarefni fyrir samþætta geymslu og tölvuarkitektúr, sem dregur mjög úr gagnaflutningi og er sérstaklega hannað fyrir gervigreindartölvuhami.
Lím fyrir 3D NAND Flash Memory:
3D NAND flassminnið sem notað er til að geyma gríðarstór þjálfunargögn hefur farið yfir 300 stöflunarlög. Kóbalt, vegna framúrskarandi leiðni og fyllingargetu, er notað sem há-húðunarefni á milli geymslueininga á frumeindakvarða, sem tryggir heilleika og stöðugleika merkja á milli laga. Það er "tryggur verndari" gagnavöruhúsa.
Orkuhornsteinn brún AI:
Edge computing atburðarás eins og sjálfstætt ökutæki og AIoT tæki eru óaðskiljanleg frá litíum rafhlöðum með mikilli orkuþéttleika. Kóbalt gegnir kjarnahlutverki við að koma á stöðugleika í uppbyggingu, bæta orkuþéttleika og auka hraðafköst í litíum-rafhlöðu bakskautsefnum eins og NCA/NMC. Það er „blóð“ farsíma gervigreindartækja.
 

Mikilvægi tantals og kóbalts hefur slegið í gegn fyrir þátttakendur í gervigreindariðnaði á heimsvísu:
Fyrir fjárfesta:þeir ættu að gefa gaum að rafeindaíhlutafyrirtækjum sem eru með stöðugt skipulag í tantalbirgðakeðjunni og virkja ábyrga innkaupastaðla, sem og hálfleiðarafyrirtækjum sem hafa skuldbundið sig til að rannsaka og þróa háþróaða-geymslutækni eins og kóbalt byggt MRAM.
Fyrir bæði kaupendur og framleiðendur: Koma verður á tveggja laga stefnu. Eitt er að efla stjórn yfir auðlindum tantal og kóbalts í andstreymi með -langtímasamningum, beinni fjárfestingu og öðrum leiðum; Annað er að fjárfesta mikið í endurvinnslutækni til að endurheimta þessa tvo málma á skilvirkan hátt úr rafeindaúrgangi og byggja „þéttbýlisnámur“ til að verjast framboðsáhættu frumsteinda.
Fyrir tækniframleiðendur:að kanna aðrar lausnir fyrir tantalþétta (svo sem fjölliða byggða há-afkastaþétta) og litla kóbalt/kóbaltlausa rafhlöðutækni og geymsluefni er lykiltæknileg varaleið fyrir langtímaþróun gervigreindariðnaðarins.

Undir yfirborði gervigreindarvopnakapphlaupsins liggur djúp samkeppni um grundvallarþætti eins og tantal og kóbalt. Keppnin um tölvugetu byrjar með kóða og endar með atómum. Skilningur og stjórn á aðfangakeðju þessara „ósýnilegu stoða“ varðar ekki aðeins kostnað heldur ræður beinlínis hraða og úthaldi á tímum upplýsingaöflunar.