انویدیا برای کاهش افت سیگنال در سرورهای هوش مصنوعی به سراغ تفلون، ماده نچسب ظروف آشپزی، می‌رود
منتشرشده: · فناوری
تراشه‌های هوش مصنوعی امروزی با گلوگاه‌هایی در انتقال داده مواجه هستند و سرعت انتقال آن‌ها به ۲۰۰ گیگابیت‌برثانیه در هر مسیر رسیده است. در چنین شرایطی، حتی کوچک‌ترین تداخل سیگنال هم می‌تواند روی عملکرد این تراشه‌ها تاثیر بگذارد.
تراشه‌های هوش مصنوعی امروزی با گلوگاه‌هایی در انتقال داده مواجه هستند و سرعت انتقال آن‌ها به ۲۰۰ گیگابیت‌برثانیه در هر مسیر رسیده است. در چنین شرایطی، حتی کوچک‌ترین تداخل سیگنال هم می‌تواند روی عملکرد این تراشه‌ها تاثیر بگذارد. به نظر می‌رسد انویدیا برای حفظ سرعت و بازدهی سرورهای خود به راهکار تازه‌ای نیاز دارد. طبق گزارش‌ها، این شرکت به سراغ ماده‌ای غیرمنتظره برای حل یکی از مشکلات بزرگ سخت‌افزارهای هوش مصنوعی رفته است: PTFE؛ ماده‌ای که بیشتر با نام تجاری تفلون و پوشش نچسب ظروف آشپزی شناخته می‌شود.
تفلون انرژی سیگنال کمتری هدر می‌دهد، اما استفاده از آن در ساخت بردهای انویدیا چالش‌برانگیز است
ماده تفلون در نمایشگاه TPCA امسال به نمایش درآمد؛ رویدادی که پس از معرفی جدیدترین برد سوئیچ NVLink انویدیا در اجلاس OCP در اوایل اکتبر برگزار شد. گفته می‌شود انویدیا در حال بررسی استفاده از PTFE در محصولات آینده خود است.
دلیل استفاده مجدد از ماده‌ای که معمولاً در ظروف نچسب آشپزی به کار می‌رود، به کاهش افت سیگنال مربوط می‌شود. همان‌طور که اشاره شد، تراشه‌های هوش مصنوعی به محدودیت‌های انتقال داده نزدیک شده‌اند. از طرف دیگر، فناوری اپتیک (Co-Packaged Optics) هنوز آماده استفاده گسترده نیست؛ بنابراین، بهبود طراحی و مواد سازنده بردهای مدار چاپی (PCB) در حال حاضر مستقیم‌ترین راهکار در دسترس محسوب می‌شود.
PTFE در مقایسه با رزین‌هایی که امروزه در ساخت بردهای مدار چاپی استفاده می‌شوند، انرژی بسیار کمتری از سیگنال را هدر می‌دهد. به همین دلیل، منابع صنعتی می‌گویند انویدیا قصد دارد از این ماده در برد سوئیچ Rubin Ultra یا نسل بعدی بردهای میانی متعامد (Orthogonal Mid-Plane) استفاده کند. چنین طراحی‌ای امکان انجام سوئیچینگ پرسرعت را مستقیماً روی برد مدار چاپی فراهم می‌کند و نیاز به کابل‌های مسی پیچیده را کاهش می‌دهد.
یکی از تحلیلگران نیز معتقد است با افزایش تعداد لایه‌های بردها به بیش از ۷۰ لایه، حتی مواد پیشرفته‌ای مانند M9 هم دیگر پاسخ‌گوی نیازهای فنی نیستند. به همین دلیل، تفلون می‌تواند گزینه منطقی بعدی برای ساخت این بردها باشد.
البته PTFE ماده جدیدی در صنایع پیشرفته نیست. ویژگی‌های این ماده باعث شده در رادارهای نظامی، ماهواره‌ها و رادارهای سیستم‌های کمک‌راننده پیشرفته خودرو (ADAS) کاربرد داشته باشد. بااین‌حال، استفاده از آن تاکنون بیشتر به کاربردهای مرتبط با آنتن محدود مانده است. دلیل این محدودیت را باید در چالش‌های فنی پردازش و تولید آن جست‌وجو کرد.
برای شروع، خاصیت نچسب بودن PTFE باعث می‌شود به‌خوبی به مواد دیگر متصل نشود. در نتیجه، نمی‌توان به‌سادگی از آن برای ساخت بردهایی با ده‌ها لایه استفاده کرد. این ماده همچنین نازک و نرم است و پردازش آن در مقایسه با رزین‌های اپوکسی یا هیدروکربنی دشوارتر و پرهزینه‌تر تمام می‌شود. این رزین‌ها هنگام حرارت به‌خوبی به یکدیگر می‌چسبند، به‌راحتی سوراخ‌کاری می‌شوند و فرایند آبکاری آن‌ها نیز ساده‌تر است.
در این گزارش همچنین به برآوردهای فعالان صنعت اشاره شده که طبق آن‌ها، بازده کلی تولید بردهای مبتنی بر PTFE کمتر از ۵ درصد است. این ماده هنوز در مرحله نمونه‌سازی قرار دارد و به تولید انبوه نرسیده است.
ترکیب ویژگی‌های مثبت و محدودیت‌های تفلون باعث شده برخی تامین‌کنندگان درباره استفاده از آن تردید داشته باشند. طبق گزارش‌ها، یکی از مدیران انجمن‌های صنعتی این پرسش را مطرح کرده که چرا در ۳۰ سال گذشته هیچ‌کس از PTFE برای ساخت بردهای مدار چاپی استفاده نکرده است. او معتقد است توجه انویدیا به این ماده ممکن است صرفاً به‌دلیل کمبود مواد اولیه پیشرفته برای ساخت بردها باشد.
به بیان دیگر، با وجود مزایای فنی PTFE، هنوز مشخص نیست این ماده بتواند به گزینه‌ای رایج در صنعت تولید بردهای مدار چاپی تبدیل شود.
با وجود این تردیدها، گزارش‌ها حاکی از آن هستند که بسیاری از شرکای معرفی‌شده انویدیا، از جمله تامین‌کنندگان چینی، تایوانی و آمریکایی، بخش زیادی از تجهیزات موردنیاز برای پردازش PTFE را تهیه کرده‌اند.
یکی از تحلیلگران پیش‌بینی کرده است که گلوگاه‌های مربوط به فرایند تولید این ماده ممکن است طی دو سال آینده برطرف شوند؛ بااین‌حال، انتظار نمی‌رود نتیجه نهایی این تلاش‌ها تا حدود سال‌های ۲۰۲۸ تا ۲۰۳۰ مشخص شود.