어닐링 프로세서는 유한한 가능성 집합에서 최상의 솔루션을 찾는 작업인 조합 최적화 문제를 해결하기 위해 특별히 설계되었습니다.
CMOS IC에서는 어닐링 프로세서의 구성 요소가 완전히 "결합"되어야 합니다. 그러나 이러한 결합의 복잡성은 프로세서의 확장성에 직접적인 영향을 미칩니다.
Tokyo University of Science University의 연구원인 Takayuki Kawahara 교수가 이끄는 4096개의 CMOS 칩이 있는 단일 보드에 36개의 스핀을 통합한 확장 가능하고 완전히 결합된 어닐링 프로세서를 개발하고 성공적으로 테스트했습니다.
카와하라 교수에 따르면, “우리는 클라우드가 아닌 엣지에서 직접 고급 정보 처리를 달성하거나 클라우드를 위해 엣지에서 전처리를 수행하고자 합니다. 2020년에 도쿄이과대학이 발표한 독자적인 프로세싱 아키텍처를 사용하여 28nm CMOS를 사용하여 하나의 칩에 완전히 결합된 LSI를 실현했습니다. technology. 또한 병렬 작동 칩을 사용하여 확장 가능한 방법을 고안했으며 2022년에 FPGA를 사용하여 타당성을 입증했습니다.”
프로세서에는 도쿄이과대학에서 개발한 두 가지 기술이 통합되어 있습니다. 여기에는 8개의 병렬 솔루션 검색이 가능한 '스핀 스레드 방식'과 기존 방식에 비해 칩 요구 사항을 약 절반으로 줄이는 기술이 결합되어 있습니다. 전력 요구량도 적당하여 10MHz에서 작동하고 전력 소비는 2.9W(핵심 부분은 1.3W)입니다. 이는 4096개의 정점을 갖는 정점 커버 문제를 이용하여 실질적으로 확인되었다.
전력 성능 비율 측면에서 프로세서는 어닐링 에뮬레이션을 사용하여 PC(i7, 3.6GHz)에서 완전히 결합된 Ising 시스템을 시뮬레이션하는 것보다 2,306배 더 나은 성능을 보였습니다. 또한 코어 CPU와 연산 칩을 2,186배 능가했습니다.
이 프로세서의 성공적인 기계 검증은 향상된 용량의 가능성을 시사합니다.
4096 회전 급강하
Kawahara는 "미래에 우리는 조합 최적화 문제를 해결하기 위해 2050 수준 양자 컴퓨터의 컴퓨팅 성능을 갖춘 LSI 시스템을 대상으로 하는 공동 연구 노력을 위해 이 기술을 개발할 것입니다"라고 Kawahara는 말합니다. 현재 사용하는 에어컨, 대형 장비 또는 클라우드 인프라의 경우 반도체 프로세스. 구체적으로는 2년까지 2030만 스핀을 달성하고 이를 활용한 새로운 디지털 산업 창출을 모색하고 싶다”고 말했다.
참조: 드론과 AI를 활용해 양배추의 수익성을 높이세요