উন্নত এআই-এর জন্য চীনের ফোটোনিক চিপের অগ্রগতি এবং হার্ডওয়্যার প্রতিযোগিতা

কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (এআই) ক্ষেত্রে একটি স্থাপত্যগত পরিবর্তন পরিলক্ষিত হচ্ছে, যেখানে প্রচলিত ইলেকট্রনিক হার্ডওয়্যারের উপর নির্ভরতা কমিয়ে ফোটোনিক চিপের দিকে মনোযোগ দেওয়া হচ্ছে। চীন এই ফোটোনিক প্রযুক্তির ক্ষেত্রে অগ্রণী ভূমিকা নিচ্ছে, যা তথ্য প্রক্রিয়াকরণের জন্য ইলেকট্রনের পরিবর্তে আলোর কণা বা ফোটন ব্যবহার করে এবং সরাসরি বিদ্যমান গ্রাফিক্স প্রসেসিং ইউনিট (জিপিইউ)-কে চ্যালেঞ্জ জানাচ্ছে। এই অগ্রগতি চীনের প্রযুক্তিগত স্বনির্ভরতার কৌশলগত প্রচেষ্টার অংশ এবং এর ক্রমবর্ধমান এআই পরিকাঠামোর শক্তি ব্যবহারের অনুকূলকরণের লক্ষ্যে পরিচালিত।

এই নতুন প্রজন্মের চিপগুলির মধ্যে সাংহাই জিয়াও টং বিশ্ববিদ্যালয় এবং সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের দ্বারা ডিসেম্বর ২০২২-এ 'সায়েন্স' জার্নালে প্রকাশিত 'লাইজেন' (LightGen) চিপটি বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য। লাইজেন চিপে দুই মিলিয়নেরও বেশি ফোটোনিক নিউরন অন্তর্ভুক্ত ছিল এবং এটি তত্ত্বাবধানবিহীন প্রশিক্ষণ অ্যালগরিদম ব্যবহার করে জেনারেটিভ এআই কাজগুলিতে, যেমন চিত্র সংশ্লেষণে, উন্নত কার্যকারিতা প্রদর্শন করেছে। এই চিপটি ৬৫৪ TOPS/ওয়াট শক্তি দক্ষতা এবং ৩৫,৭০০ TOPS (ট্রিলিয়ন অপারেশন প্রতি সেকেন্ড) গতি অর্জন করেছে, যা এনভিডিয়ার A100 জিপিইউ-এর তুলনায় একশো গুণ বেশি।

সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের আরেকটি উল্লেখযোগ্য প্রকল্প হলো 'অ্যাকসেল' (ACCEL) বা অল-অ্যানালগ চিপ কম্বাইনিং ইলেকট্রনিক্স অ্যান্ড লাইট, যা ফোটোনিক উপাদানগুলিকে অ্যানালগ ইলেকট্রনিক্সের সাথে একত্রিত করে। এই হাইব্রিড স্থাপত্যটি নির্দিষ্ট ভিশন কাজগুলিতে A100 জিপিইউ-এর চেয়ে ৩,০০০ গুণ দ্রুত গতি অর্জন করতে সক্ষম বলে দাবি করা হয়েছে। অ্যাকসেল স্থাপত্যটি হাইব্রিড সিস্টেমে সাধারণ অ্যানালগ-টু-ডিজিটাল কনভার্টারগুলির কারণে সৃষ্ট বিলম্ব এবং শক্তির অপচয় এড়িয়ে যায়। পূর্ববর্তী গবেষণায়, অ্যাকসেল সিমুলেটেড প্রসেসরটি ভিশন কাজে ৪,৬০০ টেরা-অপারেশন প্রতি সেকেন্ড (TOPS) অর্জন করেছিল, যা ইমেজ ক্লাসিফিকেশন ওয়ার্কলোডগুলিতে এনভিডিয়ার A100-এর তুলনায় ৩.৭ গুণ বেশি সুবিধা দেয়। এই চিপের শক্তি দক্ষতা ছিল ৭৪.৮ পেটা-অপারেশন প্রতি সেকেন্ড প্রতি ওয়াট।

এই প্রযুক্তিগত অগ্রগতি চীনের বৃহত্তর কৌশলগত বিনিয়োগের প্রতিফলন। সাংহাই কর্তৃপক্ষ ২০২৫ সালের শেষ নাগাদ পাঁচটি নতুন ডেটা সেন্টার নির্মাণের পরিকল্পনা করেছে, যা শহরের এআই কম্পিউটিং ক্ষমতাকে ১০০ এক্সাফ্লপসের উপরে উন্নীত করবে বলে আশা করা হচ্ছে। এই অবকাঠামো নির্মাণ চীনের জাতীয় 'অপটিক্যাল ব্যাকবোন' নেটওয়ার্ক দ্বারা সমর্থিত। এই জাতীয় প্রচেষ্টার অংশ হিসেবে, চীনা প্রযুক্তি সংস্থাগুলিও পরিকাঠামোতে বিপুল বিনিয়োগ করছে; উদাহরণস্বরূপ, আলিবাবা আগামী তিন বছরে ক্লাউড কম্পিউটিং এবং এআই হার্ডওয়্যারে ৫০ বিলিয়ন মার্কিন ডলারের বেশি বিনিয়োগের পরিকল্পনা করেছে।

ফোটোনিক কম্পিউটিং, যা বিদ্যুতের পরিবর্তে আলোর তরঙ্গ ব্যবহার করে গণিত সম্পাদন করে, জেনারেটিভ এআই-এর ক্রমবর্ধমান শক্তি চাহিদা মেটাতে একটি প্রতিশ্রুতিশীল পথ দেখাচ্ছে। লাইজেন চিপের মতো উদ্ভাবনগুলি, যা বৃহৎ লেবেলযুক্ত ডেটাসেটের প্রয়োজনীয়তা দূর করে একটি তত্ত্বাবধানবিহীন প্রশিক্ষণ অ্যালগরিদম ব্যবহার করে, এআই মডেলগুলির প্রশিক্ষণে একটি নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে। যদিও এই ফোটোনিক অ্যাকসেলেরেটরগুলির উৎপাদনে আসার পথে এখনও ন্যানোস্কেল অপটিক্যাল উপাদানগুলির সঠিক সারিবদ্ধকরণের মতো উৎপাদন সংক্রান্ত বাধা রয়েছে, তবুও এই অগ্রগতি বিশ্বব্যাপী সেমিকন্ডাক্টর প্রতিযোগিতায় চীনকে অগ্রভাগে স্থাপন করছে। এই চিপগুলির শক্তি দক্ষতা ডেটা সেন্টারগুলির পরিবেশগত প্রভাব কমাতে সহায়ক হতে পারে।