همه‌چیز درباره تراشه اسپارک (RTX Spark): مغز متفکر نسل جدید دستگاه‌های هوش مصنوعی

تراشه اسپارک «انویدیا» یکی از نسل‌های جدید پردازنده‌های تخصصی است که با هدف افزایش توان پردازشی، کاهش مصرف انرژی و بهبود عملکرد دستگاه‌های دیجیتال طراحی شده و توجه فعالان صنعت نیمه‌رسانا را به خود جلب کرده است.

کد خبر: ۴۱۹۲۰۵

تاریخ : ۱۲ خرداد ۱۴۰۵ - ۱۶:۵۷

نوشته

شهرآرانیوز؛ در سال‌های اخیر، رقابت در حوزه هوش مصنوعی از نرم‌افزار به سخت‌افزار منتقل شده است. شرکت‌ها به این نتیجه رسیده‌اند که برای ارائه تجربه‌ای سریع، خصوصی و کم‌مصرف، دیگر نمی‌توان فقط به پردازش ابری متکی بود. در این میان، نام Spark یا «اسپارک» به‌عنوان یکی از تراشه‌های اختصاصی نسل جدید هوش مصنوعی مطرح شده است؛ تراشه‌ای که قرار است امکان اجرای مدل‌های هوش مصنوعی را مستقیماً روی دستگاه‌های شخصی فراهم کند.

چرا به تراشه‌های جدید نیاز داریم؟

مدل‌های زبانی و هوش مصنوعی مولد مانند ChatGPT به حجم عظیمی از محاسبات نیاز دارند. تاکنون بیشتر این پردازش‌ها در مراکز داده انجام می‌شد، اما این روش چند محدودیت مهم دارد: وابستگی دائمی به اینترنت، تأخیر در پاسخ‌گویی، مصرف بالای انرژی در مراکز داده، نگرانی‌های حریم خصوصی.

به همین دلیل صنعت فناوری به سمت طراحی تراشه‌هایی حرکت کرده که بتوانند بخشی از این پردازش‌ها را مستقیماً روی دستگاه انجام دهند.

تراشه اسپارک چیست؟

اسپارک یک تراشه تخصصی برای پردازش بار‌های کاری هوش مصنوعی است. برخلاف پردازنده‌های سنتی (CPU) که برای طیف گسترده‌ای از وظایف طراحی شده‌اند، یا پردازنده‌های گرافیکی (GPU) که برای پردازش موازی بهینه شده‌اند، اسپارک به‌طور خاص برای اجرای مدل‌های یادگیری ماشین و شبکه‌های عصبی طراحی شده است.

هدف اصلی آن اجرای مدل‌های زبانی بزرگ، پردازش صوت و تصویر در لحظه، کاهش مصرف انرژی، افزایش سرعت استنتاج (Inference)، حفظ حریم خصوصی کاربران است.

شکل‌گیری تراشه اسپارک؛ ورود انویدیا به دنیای پردازنده‌های رایانه شخصی

تراشه RTX Spark حاصل تلاش چندساله شرکت «انویدیا» (NVIDIA) برای ورود مستقیم به بازار پردازنده‌های رایانه‌های شخصی است. این شرکت که سال‌ها به‌عنوان بزرگ‌ترین سازنده پردازنده‌های گرافیکی شناخته می‌شد، در سال ۲۰۲۶ از RTX Spark به عنوان نخستین پردازنده یکپارچه خود برای رایانه‌های ویندوزی رونمایی کرد.

اسپارک بر پایه معماری ARM توسعه یافته و ترکیبی از پردازنده مرکزی Grace و پردازنده گرافیکی Blackwell را در یک تراشه واحد ارائه می‌کند. نکته مهم این است که انویدیا در طراحی بخش پردازنده مرکزی با شرکت MediaTek همکاری کرده است؛ شرکتی که تجربه گسترده‌ای در ساخت تراشه‌های کم‌مصرف برای تلفن‌های همراه و تجهیزات ارتباطی دارد.

همکاری‌های راهبردی انویدیا در ساخت تراشه اسپارک

موفقیت اسپارک تنها به توان فنی انویدیا وابسته نیست. این پروژه از ابتدا با همکاری چند بازیگر بزرگ صنعت فناوری شکل گرفت:

«مدیاتک» (MediaTek) در طراحی پردازنده مرکزی، مدیریت توان و یکپارچه‌سازی سیستم نقش داشته است.

«مایکروسافت» (Microsoft) برای بهینه‌سازی ویندوز و توسعه قابلیت‌های جدید این پلتفرم با انویدیا همکاری می‌کند.

شرکت‌های سازنده رایانه از جمله ایسوس، لنوو، اچ‌پی، دِل، ام‌اس‌آی قرار است محصولات مبتنی بر این تراشه را روانه بازار کنند.

همچنین شرکت «آدوبی» (Adobe) اعلام کرده نرم‌افزار‌های حرفه‌ای خود را برای بهره‌گیری بهتر از توان پردازشی اسپارک بهینه‌سازی خواهد کرد.

چرا اسپارک اهمیت دارد؟

اهمیت اسپارک تنها در مشخصات فنی آن نیست. این تراشه نشان‌دهنده تلاش انویدیا برای رقابت مستقیم با پردازنده‌های رایانه شخصی شرکت‌های Intel، AMD و حتی خانواده تراشه‌های Apple Silicon شرکت اپل است. بسیاری از تحلیلگران، معرفی اسپارک را یکی از مهم‌ترین اقدامات راهبردی انویدیا در بازار رایانه‌های شخصی طی یک دهه اخیر می‌دانند.

معماری احتمالی اسپارک

هرچند جزئیات کامل این تراشه به‌صورت عمومی منتشر نشده، اما تحلیلگران معتقدند اسپارک از چند بخش اصلی تشکیل شده است:

۱. واحد پردازش عصبی (NPU)

قلب تراشه اسپارک یک NPU قدرتمند است که عملیات ماتریسی و برداری مورد نیاز شبکه‌های عصبی را با سرعت بسیار بالا انجام می‌دهد.

۲. حافظه پرسرعت

یکی از گلوگاه‌های اصلی مدل‌های هوش مصنوعی، انتقال داده بین حافظه و پردازنده است. اسپارک از معماری حافظه‌ای استفاده می‌کند که این مشکل را به حداقل می‌رساند.

۳. موتور پردازش صوت

از آنجا که بسیاری از دستیار‌های هوش مصنوعی مبتنی بر گفت‌و‌گو هستند، تراشه اسپارک احتمالاً دارای بخش اختصاصی برای تشخیص گفتار، حذف نویز و پردازش زبان طبیعی خواهد بود.

۴. موتور امنیتی

برای جلوگیری از افشای اطلاعات، بخشی از پردازش‌ها در محیط‌های امن و رمزنگاری‌شده انجام می‌شود.

تفاوت اسپارک با CPU و GPU

ویژگی

CPU

GPU

Spark

پردازش عمومی

عالی

متوسط

محدود

پردازش گرافیکی

ضعیف

عالی

متوسط

هوش مصنوعی

متوسط

بسیار خوب

عالی

مصرف انرژی

بالا

بالا

پایین

پردازش محلی AI

محدود

خوب

بسیار عالی

مهم‌ترین کاربرد‌های اسپارک

اسپارک می‌تواند امکان اجرای دستیار‌های هوش مصنوعی را بدون نیاز به اتصال دائم به اینترنت فراهم کند.

پردازش گفتار و ترجمه با این تراشه در لحظه، بدون ارسال اطلاعات به سرور‌های خارجی انجام می‌شود.

نسل آینده عینک‌های هوشمند نیازمند تراشه‌ای کم‌مصرف و قدرتمند هستند که بتواند اطلاعات محیط را تحلیل کند. اسپارک می‌تواند این نیاز را برطرف کند.

ربات‌ها باید بتوانند محیط را در لحظه درک کنند و تصمیم بگیرند؛ کاری که اسپارک برای آن طراحی شده است.

پردازش داده‌های حسگر‌ها و دوربین‌ها به توان پردازشی بالایی نیاز دارد که این تراشه می‌تواند فراهم کند.

{$sepehr_key_217750}

نقش اسپارک در آینده دستگاه‌های هوش مصنوعی

بسیاری از کارشناسان معتقدند همان‌طور که پردازنده‌های موبایل باعث انقلاب گوشی‌های هوشمند شدند، تراشه‌هایی مانند اسپارک نیز زمینه‌ساز نسل جدیدی از دستگاه‌های هوش مصنوعی خواهند بود.

این دستگاه‌ها ممکن است نمایشگر نداشته باشند، همیشه در حال گوش‌دادن و درک محیط باشند، به‌جای اپلیکیشن‌ها، بر پایه تعامل طبیعی با کاربر عمل کنند. چنین رویکردی در پروژه‌های سخت‌افزاری جدید مرتبط با Sam Altman و Jony Ive نیز دیده می‌شود؛ پروژه‌هایی که هدف آنها ساخت دستگاه‌های هوش مصنوعی «همراه» و بدون نمایشگر است. برخی گزارش‌ها از استفاده از تراشه‌های بسیار کم‌مصرف و اختصاصی برای این نسل از محصولات خبر می‌دهند.