Le refroidissement performant est-il le secret des ordinateurs portables IA ultra-rapides ?

قد لا يكون أكبر عنق زجاجة في لابتوبك القادم في معالجه، بل في مدى كفاءة تبريده. تشير ورقة بحثية جديدة من Ventiva، تم تطويرها بالتعاون مع شركة التحليلات Moor Insights and Strategy، إلى أن التصميم الحراري أصبح بسرعة العامل الحاسم في تحديد مدى سرعة عمل لابتوبات الذكاء الاصطناعي.

لماذا يُعد عرض النطاق الترددي للذاكرة هو عنق الزجاجة الحقيقي؟

توضح الورقة أن أداء الذكاء الاصطناعي المحلي يُقاس بالرموز في الثانية (tokens per second)، وأن هذا الرقم يعتمد بشكل كبير على عرض النطاق الترددي للذاكرة. لا تزال معظم اللابتوبات اليوم تعتمد على ناقلات ذاكرة 128 بت مقترنة بذاكرة LPDDR5، مما يحد من عرض النطاق الترددي بحوالي 150 جيجابايت في الثانية. هذه السرعة ببساطة ليست كافية لتشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي الأكثر تطلبًا اليوم بسرعات قابلة للاستخدام، ويتسابق مصنعو الرقائق بالفعل لإصلاح هذه المشكلة.

دفعت Qualcomm شرائح Snapdragon X2 Elite الخاصة بها إلى ناقلات بحجم 192 بت، بينما تقدم AMD et NVIDIA الآن خيارات 256 بت في شرائحها المخصصة للعملاء. ذهبت Apple أبعد من ذلك مع معالجها M5 Max، الذي يستخدم ناقلاً ضخماً بحجم 512 بت، قادراً على تشغيل نماذج مفتوحة المصدر الكبيرة مثل GPT-OSS 120 B بالكامل على الجهاز. يتوقع التقرير أن يتسارع هذا التحول نحو الناقلات الأوسع مع وصول ذاكرة LPDDR6، التي تعد بمعدلات بيانات أسرع وكفاءة أفضل، مع توقع اعتمادها على نطاق واسع بحلول عامي 2027 et 2028.

لكن هنا تكمن الصعوبة. تتطلب ناقلات الذاكرة الأوسع أن تكون شرائح الذاكرة قريبة جداً من المعالج، ضمن مسارات أقصر من 25 ميليمتراً، وهو المكان الذي كانت تشغله المراوح وأنابيب التبريد تقليدياً داخل أجهزة اللابتوب النحيفة والخفيفة. تتجنب Apple هذه المشكلة بوضع الذاكرة مباشرة على حزمة الشريحة الخاصة بها، لكن على كل مصنع لابتوب آخر حل نفس اللغز المكاني داخل الهيكل التقليدي.

لماذا قد لا تكون المراوح هي الحل بعد الآن

توضح هذه الفقرة لماذا أصبحت حلول التبريد التقليدية بالمراوح غير كافية للابتوبات الحديثة. لا يمكن للتبريد التقليدي القائم على المراوح أن يستمر في التوسع بالتوازي مع هذه التصميمات الأكثر كثافة للذاكرة، خاصة مع اتجاه مصنعي الشرائح نحو ناقلات 256 بت وأوسع. هذا يدفع التبريد ذو الحالة الصلبة إلى دائرة الضوء كمرشح جاد. يسلط التقرير الضوء على منصة Ventiva للتبريد الأيوني، التي تستخدم جسيمات مشحونة لتحريك الهواء بصمت دون أي أجزاء متحركة.

كما يشير إلى تقنية AirJet من Frore، التي أثبتت كفاءتها مؤخراً بتبريد لابتوب مرجعي من Intel يبلغ سمكه 11.3 ملم فقط، محافظاً على تبريد خالٍ من المراوح بقوة 15 واط مع الحفاظ على الصمت التام. في غضون ذلك، عرضت YPlasma مبرداً للابتوب يعمل بالبلازما في معرض CES، مستخدمة الغاز المتأين بدلاً من المروحة الدوارة لتحريك الهواء، مدعية تشغيله بمستوى ضوضاء 17 ديسيبل فقط.

تشير الدراسة إلى أن عامي 2027 et 2028 سيمثلان نقطة تحول حاسمة، حيث ستصبح ناقلات الذاكرة الأوسع وتقنية LPDDR6 هي المعيار السائد. إذا ما تحقق هذا الجدول الزمني، فسيتعين على مصنعي اللابتوبات إعادة النظر جذريًا في حلول التبريد، بدلاً من التعامل معها كأمر ثانوي.