Prosesor Annealing dirancang khusus untuk mengatasi masalah optimasi kombinatorial, dimana tugasnya adalah menemukan solusi terbaik dari serangkaian kemungkinan yang terbatas.
Dengan IC CMOS, komponen prosesor anil perlu “dipasangkan” sepenuhnya. Namun, kompleksitas penggabungan ini secara langsung mempengaruhi skalabilitas prosesor.
Dipimpin oleh Profesor Takayuki Kawahara, para peneliti dari Universitas Sains Tokyo, telah mengembangkan dan berhasil menguji prosesor anil yang dapat diskalakan dan digabungkan sepenuhnya yang menggabungkan 4096 putaran pada satu papan dengan 36 chip CMOS.
Menurut Prof Kawahara, “Kami ingin mencapai pemrosesan informasi tingkat lanjut secara langsung di edge, bukan di cloud, atau melakukan pra-pemrosesan di edge untuk cloud. Dengan menggunakan arsitektur pemrosesan unik yang diumumkan oleh Tokyo University of Science pada tahun 2020, kami telah merealisasikan LSI yang digabungkan sepenuhnya pada satu chip menggunakan CMOS 28nm teknologi. Selain itu, kami merancang metode yang dapat diskalakan dengan chip yang beroperasi secara paralel, dan menunjukkan kelayakannya menggunakan FPGA pada tahun 2022.”
Prosesor ini menggabungkan dua teknologi berbeda yang dikembangkan di Tokyo University of Science. Hal ini mencakup “metode spin thread” yang memungkinkan 8 pencarian solusi paralel, ditambah dengan teknik yang mengurangi kebutuhan chip sekitar setengahnya dibandingkan dengan metode konvensional. Kebutuhan dayanya juga sederhana, beroperasi pada 10MHz dengan konsumsi daya 2.9W (1.3W untuk bagian inti). Hal ini secara praktis dikonfirmasi menggunakan masalah penutup simpul dengan 4096 simpul.
Dalam hal rasio kinerja daya, prosesor ini mengungguli simulasi sistem Ising yang digabungkan sepenuhnya pada PC (i7, 3.6GHz) menggunakan emulasi anil sebanyak 2,306 kali. Selain itu, ia melampaui CPU inti dan chip aritmatika sebanyak 2,186 kali.
Verifikasi mesin yang berhasil pada prosesor ini menunjukkan kemungkinan peningkatan kapasitas.
4096 berputar
“Di masa depan, kami akan mengembangkan teknologi ini untuk upaya penelitian bersama yang menargetkan sistem LSI dengan kekuatan komputasi komputer kuantum tingkat 2050 untuk memecahkan masalah optimasi kombinatorial,” kata Kawahara, “tujuannya adalah untuk mencapai hal ini tanpa perlu untuk AC, peralatan besar, atau infrastruktur cloud, menggunakan arus semikonduktor proses. Secara khusus, kami ingin mencapai 2 juta (juta) putaran pada tahun 2030 dan menjajaki penciptaan industri digital baru dengan menggunakan hal ini.”
Lihat juga: Gunakan drone dan AI untuk mendapatkan kubis brussel yang lebih menguntungkan