كوالكوم تكسر جدار الذاكرة: معمارية HBC تتفوق على HBM بستة أضعاف في كفاءة الطاقة

أبرز النقاط

• معمارية HBC توفر كفاءة طاقة أعلى 6 مرات من ذاكرة HBM التقليدية
• السعة تتجاوز ذاكرة SRAM المدمجة بأكثر من 200 ضعف
• خارطة طريق تشمل مسرّعات AI200 وAI250 وAI300 بنطاق ترددي يصل إلى 54 ضعفاً

أعلنت كوالكوم عن معمارية جديدة للحوسبة القريبة من الذاكرة أطلقت عليها اسم HBC (High-Bandwidth Compute)، مؤكدةً أنها نجحت في كسر ما يُعرف بـ'جدار الذاكرة' — تلك العقبة التي تُبطئ أعباء الذكاء الاصطناعي حين يتجاوز نمو قدرات المعالجة سرعةَ نمو عرض النطاق الترددي للذاكرة.

ما المشكلة التي تحلّها معمارية HBC؟

ذاكرة HBM (High Bandwidth Memory) كانت الحل المفضّل لتسريع أعباء الذكاء الاصطناعي، لكنها مكلفة وتستهلك طاقة عالية وتتطلب تغليفاً متقدماً باهظ الثمن. المعضلة الجوهرية أن قدرات الحوسبة تتضاعف بوتيرة أسرع من تطور عرض النطاق الترددي، فيصبح نقل البيانات — لا المعالجة — هو عنق الزجاجة.

الفكرة التي تطرحها كوالكوم بسيطة مفهومياً وجريئة هندسياً: فصل مسرّع الذكاء الاصطناعي عن الشريحة الرئيسية (SoC) ووضعه أسفل طبقات ذاكرة LPDDR مباشرةً، مع ربطهما عبر وصلات TSV (Through-Silicon Vias) التي تمر عمودياً خلال السيليكون. النتيجة: أقصى عرض نطاق ترددي ممكن دون الحاجة إلى ذاكرة HBM أو التغليف المتقدم المرتبط بها.

ما الأرقام التي كشفتها كوالكوم؟

• كفاءة طاقة أعلى 6 مرات من HBM (عرض نطاق ترددي لكل واط)
• سعة تتجاوز ذاكرة SRAM المدمجة بأكثر من 200 ضعف
• إمكانية نشر عدة وحدات HBC داخل جهاز حوسبة واحد باستخدام تغليف قياسي

لم تُفصح كوالكوم عن رقم عرض النطاق الترددي المطلق بوحدة TB/s، لكنها ركّزت على مقياس الكفاءة لكل واط — وهو المقياس الأهم في مراكز البيانات حيث تُشكّل فاتورة الطاقة والتبريد جزءاً ضخماً من تكلفة التشغيل.

ماذا قال المسؤولون في كوالكوم؟

أوضح توني بياليس، نائب الرئيس التنفيذي والمدير العام لقطاع مراكز البيانات في كوالكوم، أن فصل مسرّع الذكاء الاصطناعي ووضعه مباشرةً تحت طبقات الذاكرة يمنح الشركة مزايا أداء ذاكرة SRAM مع كثافة وسعة الذاكرة المكدّسة. وأشار إلى أن الاختناق المرتبط بـ HBM يختفي تماماً، ما يعني استهلاك طاقة أقل، حرارة أخف، وتخلّصاً من طبقة السيليكون الوسيطة (Interposer) المكلفة.

خارطة طريق كوالكوم: من AI200 إلى AI300

كشفت كوالكوم عن ثلاثة أجيال من مسرّعات الذكاء الاصطناعي:

• AI200: يعتمد على ذاكرة LPDDR5X، يوفر 43 تيرابايت من الذاكرة لكل خزانة (Rack)، متوقع إطلاقه لاحقاً هذا العام
• AI250: الجيل الأول من HBC، يقدم عرض نطاق ترددي أعلى 18 ضعفاً من AI200
• AI300: الجيل الثاني من HBC، يقفز إلى 54 ضعف عرض النطاق الترددي مقارنةً بـ AI200

هل الحوسبة القريبة من الذاكرة فكرة جديدة؟

الإجابة المختصرة: لا. جميع مصنّعي الذاكرة الكبار جرّبوا معماريات مشابهة دون نجاح تجاري واسع. لكن ما يُميّز توقيت كوالكوم هو الطلب المتفجر على استدلال الذكاء الاصطناعي (AI Inference) في مراكز البيانات، حيث الكفاءة لكل واط باتت معياراً حاسماً.

للمقارنة، طرحت شركة GUC تقنية DRAM-on-Logic التي تضع 1-4 طبقات DRAM فوق المنطق وتدّعي عرض نطاق يصل إلى 5 TB/s. غياب الأرقام التفصيلية من كوالكوم يجعل المقارنة المباشرة صعبة حالياً.

ما الذي لم تكشفه كوالكوم بعد؟

أبرز الغموض يكتنف طبيعة مسرّع HBC نفسه: هل هو محرك متخصص بنماذج Transformer؟ مصفوفة عامة من نوى Tensor؟ أم منطق معالجة أولية للاستدلال أو التدريب؟ كوالكوم لم تُجب، ما يترك مساحة واسعة للتكهنات حول نطاق الأعباء التي يمكن تسريعها فعلياً.

الأسئلة الشائعة

ما الفرق بين HBC وHBM؟

HBM ذاكرة عالية النطاق تُوضع بجانب المعالج وتتطلب تغليفاً متقدماً مكلفاً. HBC تضع مسرّع الذكاء الاصطناعي تحت ذاكرة LPDDR مباشرةً، مما يوفر كفاءة طاقة أعلى 6 مرات وتكلفة تغليف أقل.

متى ستتوفر مسرّعات كوالكوم الجديدة؟

مسرّع AI200 متوقع لاحقاً في 2025، يليه AI250 ثم AI300 وفق خارطة الطريق المعلنة.

هل تنافس كوالكوم Nvidia في مراكز البيانات؟

نعم، HBC تستهدف سوق تسريع الذكاء الاصطناعي في مراكز البيانات الذي تهيمن عليه Nvidia حالياً، مع تركيز على كفاءة الطاقة والتكلفة.

ما معنى جدار الذاكرة Memory Wall؟

مصطلح يصف الفجوة المتزايدة بين سرعة المعالجات وسرعة الوصول للذاكرة، مما يجعل نقل البيانات — لا الحوسبة — هو العائق الرئيسي للأداء.