چین بهدنبال شکستن سلطه CUDA انویدیا با معماری «تراشههای نرمافزارمحور» است
چین برای کاهش وابستگی به CUDA انویدیا به سراغ رویکردی تازه رفته است؛ استفاده از «تراشههای تعریفشده توسط نرمافزار»
چین بهطور مداوم در تلاش بوده است تا راهی برای نفوذ به اکوسیستم CUDA انویدیا پیدا کند و اکنون یکی از راهکارهای پیشنهادی در این زمینه توجه زیادی را به خود جلب کرده است.
پیشنهاد تغییر مسیر صنعت هوش مصنوعی چین به سمت «تراشههای تعریفشده توسط نرمافزار»
زمانی که از جنسن هوانگ درباره یکی از مهمترین دلایل سلطه انویدیا در صنعت هوش مصنوعی سؤال میشود، او همواره به CUDA بهعنوان «قویترین خندق دفاعی» اشاره میکند و میگوید سرمایهگذاری مستمر در توسعه اکوسیستم نرمافزاری، عاملی است که تیم سبز را از سایر رقبا متمایز میکند. به نظر میرسد چین نیز نسبت به وابستگی صنعت داخلی خود به CUDA نگران است. به همین دلیل وی شائوجون (Wei Shaojun)، یکی از مدیران انجمن صنعت نیمههادی چین، اعلام کرده است که پکن باید به توسعه جایگزینهایی برای CUDA و سایر فناوریهای تأمینشده از غرب روی بیاورد.
او در اینباره میگوید:
«حتی اگر فناوری بومی ما در ابتدا به اندازه کافی خوب نباشد، باز هم باید از آن استفاده کنیم. آزمون و خطا ممکن است به موفقیت منجر نشود، اما اگر تلاش نکنیم، قطعاً عقب خواهیم ماند.»
شائوجون در صحبتهای خود درباره CUDA تأکید میکند که چین شاید بهتر باشد بهجای تلاش برای ساخت یک جایگزین مستقیم برای این نرمافزار، رویکردی متفاوت را در پیش بگیرد؛ رویکردی که تاکنون کمتر مورد بحث قرار گرفته است. او مفهوم «تراشه تعریفشده توسط نرمافزار» (Software-Defined Chip یا SDC) را مطرح میکند؛ مدلی که در آن تمرکز از پیکربندی سختافزاری از پیش تعیینشده به سمت انتقال هوشمندی محاسباتی به نرمافزار تغییر میکند.
درحالحاضر بسیاری از توسعهدهندگان بهدلیل بلوغ اکوسیستم CUDA به استفاده از آن تمایل دارند؛ موضوعی که بهطور غیرمستقیم آنها را به سختافزارهای انویدیا وابسته میکند. اما مفهوم SDC میتواند این معادله را تغییر دهد.
در معماری SDC، توسعهدهندگان برای انجام محاسبات خود به لایهای مانند CUDA نیاز ندارند. در عوض، این تراشهها با یک شبکه قابل پیکربندی طراحی میشوند که از bitstream پیکربندی تولیدشده توسط کامپایلر استفاده میکند. به بیان سادهتر، در این مدل نه کامپایلر و نه نمایش کد در سطح منبع به یک مجموعه دستورالعمل خاص (ISA) وابسته نیستند و در نتیجه انعطافپذیری بسیار بیشتری ایجاد میشود.
در مقایسه با پردازندههای گرافیکی (GPU) که از طریق یک زمانبند اختصاصی (scheduler) عملیات را مدیریت میکنند، تراشههای SDC بر کامپایل قطعی (deterministic compilation) متکی هستند؛ به این معنا که هر جابهجایی داده حتی در سطح چرخههای کلاک نیز قابل ردیابی است.
به گفته پروفسور وی شائوجون، ایجاد لایههای ترجمه و اکوسیستمهای مستقل برای تکرار موفقیت CUDA هزینه بسیار بالایی دارد و به همین دلیل مسیر SDC میتواند گزینهای عملی برای چین باشد. بااینحال، وابستگی شدید SDC به کامپایلر باعث میشود توسعه چنین معماری به یک چالش بسیار پیچیده تبدیل شود؛ زیرا مسائلی مانند مسیریابی، انشعابها و تغییرات ساختاری در طراحی، از بسیاری از اصول سنتی مهندسی سختافزار فاصله میگیرد.
از نمونههای شناختهشده تراشههای مبتنیبر SDC میتوان به واحدهای RDU شرکت SambaNova و پردازندههای LPU شرکت Groq اشاره کرد. بااینحال، این معماریها معمولاً برای تکمیل برخی بارهای کاری خاص طراحی شدهاند و قرار نیست بهطور کامل جایگزین GPUها شوند.