Snowcap Compute Запускається з $23M, щоб запровадити суперкондуктивну епоху штучного інтелекту та високопродуктивних обчислень

Глобальні витрати на хмарні обчислення мають сягнути $1,3 трильйона до 2025 року, цифра, яка відображає надзвичайний попит на масштабовані та ефективні обчислювальні інфраструктури. Серед цього зростання Snowcap Compute сьогодні оголосила про свій публічний запуск та раунд фінансування у розмірі $23 мільйонів, очолюваний Playground Global. Це перша інвестиція від колишнього генерального директора Intel (INTC ) Пета Гелсінгера після приєднання до компанії. Додаткову участь взяли Cambium Capital та Vsquared Ventures, що свідчить про зростаючу впевненість інвесторів у альтернативні архітектури обчислень.

Місія Snowcap полягає у комерціалізації суперкондуктивних обчислень – зокрема, платформи, яка замінює традиційні кремнієві транзистори суперкондуктивними логічними воротами, що обіцяє значні прибутки у продуктивності та енергоефективності. Це смілива спроба переосмислити, як центри даних живлять швидко розвиваючіся галузі штучного інтелекту (AI), високопродуктивних обчислень (HPC) та квантово-класичних гібридних систем.

Ліміти CMOS та випадок для зміни

За останні п’ять десятиліть галузь напівпровідників покладалася на CMOS (комплементарна метал-оксид-напівпровідник) технологію для виготовлення майже кожного чипа – від ЦП та ГП до смартфонів та вбудованих систем. CMOS використовує пари p-типу та n-типу транзисторів для управління логічними операціями, споживаючи потужність головним чином під час зміни станів. Її домінування стало можливим завдяки закону Мура: здатності постійно зменшувати розміри транзисторів, пакувати більше на чип, та досягати кращої продуктивності при нижчій вартості.

Але цей прогрес значно сповільнився. Сучасні чипи зіштовхуються з термічними та квантовими обмеженнями. Зменшення розмірів транзисторів далі викликає витоки струму та збільшує статичне споживання потужності. Навіть з передовими літографічними методами виробники тепер стикаються із законом зменшення віддачі. В результаті енергоефективність – а не кількість транзисторів – тепер найважливіший瓶頸 у архітектурі обчислень.

Це особливо проблематично для завдань штучного інтелекту. Навчання великих моделей може вимагати десятків мегават-годин електроенергії. Виконання висновків по мільярдам запитів на день посилює цю вартість. Високопродуктивні симуляції в медицині, кліматичному моделюванні та матеріалознавстві подібним чином обмежені. Світ потребує нового класу платформ обчислень – тих, які можуть масштабуватися без відповідного зростання тепла, вартості та викидів парникових газів.

Що робить суперкондуктивні обчислення іншими?

Суперкондуктивні обчислення пропонують фундаментально інший підхід. Замість транзисторів, які розсіюють енергію у вигляді тепла, вони використовують Джозефсонові контакти – крихітні квантові пристрої, які дозволяють струму тунелювати між суперкондукторами без опору. Коли охолоджені до 4,5 Кельвіна за допомогою стандартних кріогенних систем, ці схеми можуть перемикатися за пікосекунди та споживати надзвичайно малу кількість енергії на операцію – до 100 000 раз менше, ніж CMOS.

Це не квантові обчислення, які покладаються на заплутування та ймовірнісні стани. Підхід Snowcap використовує суперкондуктивні матеріали для виконання детермінової цифрової логіки – тобто вони можуть запускати традиційне програмне забезпечення та завдання. Перевага полягає в її здатності доставляти класичну продуктивність обчислень при значно вищій ефективності, з безопорними зв’язками та мінімальними втратами при перемиканні.

Незважаючи на свій потенціал, суперкондуктивна логіка історично залишалася обмеженою дослідницькими лабораторіями через інженерні та технологічні проблеми. Інтеграція цих схем у сучасні проектування чипів вимагала рішення проблем, таких як масштабованість, охолодження та сумісність інструментів проектування. Snowcap стверджує, що зробила прогрес у всіх цих напрямках.

Підхід та технологія Snowcap

Що відрізняє Snowcap – це акцент на практичному розгортанні. На відміну від попередніх суперкондуктивних зусиль, які вимагали екзотичних матеріалів або спеціального виготовлення, платформа Snowcap спроектована для сумісності з процесами виробництва напівпровідників 300 мм. Вона використовує матеріали та методи, вже доведені в системах квантових обчислень, таких як гелійна кріогенна інфраструктура.

Платформа також побудована для підтримки існуючих цифрових логічних проектів. Замість того, щоб вимагати від розробників переписувати програмне забезпечення або вивчати нові парадигми, Snowcap пропонує шлях до перенесення традиційних ЦП, ГП та прискорювачів AI на свою суперкондуктивну архітектуру. Компанія описує свою пропозицію як множник продуктивності та ефективності, який може бути встановлений у майбутніх центрах даних з мінімальними порушеннями.

Генеральний директор Майк Лафферті, ветеран суперкондуктивної та квантової інженерної дивізії Cadence, очолює команду, до складу якої входять головний науковий співробітник доктор Анна Герр та головний технічний директор доктор Квентін Герр, обоє яких широко визнані за свій внесок у проектування суперкондуктивних систем. До складу консультативної ради входять колишній виконавчий директор NVIDIA ГП Браян Келлер та Філ Кармак, раніше віце-президент інженерії кремнію в Google.

Лафферті формулює місію компанії у прямих термінах: «Ми будуємо системи обчислень для межі того, що фізично можливо. Суперкондуктивна логіка дозволяє нам рухатися за межі обмежень CMOS, щоб задовольнити вимоги наступного покоління штучного інтелекту та гібридних квантових застосунків».

Більша картина: енергія, штучний інтелект та центри даних

Наслідки виходять за межі продуктивності чипів. Центри даних вже становлять зростаючу частку глобального споживання електроенергії, а прискорення штучного інтелекту лише посилює проблему. Коли країни посилюють стандарти викидів та енергетичні мережі зазнають напруження, сталисть інфраструктури обчислень стає ключовою проблемою – не лише для постачальників технологій, але й для урядів та підприємств.

Суперкондуктивний підхід Snowcap безпосередньо звертається до цього тиску. Знижуючи енергію перемикання та ліквідуючи опорні втрати в зв’язках, ця технологія має потенціал значно скоротити операційну потужність. У кріогенних середовищах, вже розгорнутих для квантових систем, маржинальна вартість виконання класичних завдань поряд з квантовими може впасти драматично.

Це зближення квантових та класичних обчислень у одному охолоджувальному об’ємі відкриває цікаві можливості: обробку даних в реальному часі для квантових експериментів, гібридні алгоритми штучного інтелекту та квантових обчислень та багато іншого.

Дорога вперед для обчислень

Когда штучний інтелект, наукове моделювання та квантові дослідження тиснуть на межі існуючої інфраструктури, галузь стикається з вирішальним моментом. Традиційне масштабування CMOS вже не достатньо для задоволення зростаючих обчислювальних вимог, особливо коли споживання енергії стає ключовим обмеженням. Нові парадигми – від оптичних обчислень та нейроморфних чипів до кріогенних та суперкондуктивних систем – набувають популярності, оскільки дослідники та інженери шукають архітектури, які можуть доставляти більше продуктивності при меншій потужності.

Суперкондуктивні обчислення, колись вважалися надто екзотичними для комерційного використання, тепер виникають як один із більш прагматичних варіантів – особливо коли кріогенна інфраструктура стає більш поширеною в квантових середовищах. Хоча залишаються проблеми навколо інтеграції пам’яті, проектування систем та зрілості екосистеми, потенційні вигоди з ефективності надто великі, щоб їх ігнорувати.

Snowcap Compute належить до малої групи компаній, які роблять ставку на цей зсув. Збігнувши суперкондуктивну логіку з усталеними практиками виготовлення та центрів даних, вона пропонує один можливий шлях вперед у світі після CMOS – світі, де продуктивність вже не зв’язана з теплом, а масштаб вже не обмежений кремнієм.