Halfgeleiders

De term "halfgeleiders" verwijst naar een materiaal waarvan de elektrische geleidbaarheid tussen die van metalen en isolatoren ligt. Deze eigenschap maakt het mogelijk om de hoeveelheid en richting van de elektrische stroom in een apparaat zeer nauwkeurig te regelen. Beter nog, hun gedrag kan worden aangepast zodat ze reageren op warmte, licht of andere elektrische signalen. Hierdoor kunnen componenten worden gecreëerd die informatie kunnen genereren, opslaan en overdragen. Halfgeleiders worden thans aangetroffen in alle elektronica om ons heen, van de wasmachine tot de smartphone.

Silicium

Er zijn verschillende halfgeleidermaterialen, maar silicium is verreweg het meest gebruikte, met name vanwege zijn overvloed in de natuur en zijn elektrische en thermische eigenschappen die geschikt zijn voor veel elektronische toepassingen. Andere materialen, zoals telluur of siliciumcarbide, worden gebruikt voor meer specifieke toepassingen.

CPU

Wordt vaak de processor genoemd en is in feite het brein van de computer of server. Deze component maakt het mogelijk om signalen te interpreteren en berekeningen mogelijk te maken. In het domein van AI beheert de CPU algemene taken: netwerkcommunicatie, geheugenbeheer, inkomende en uitgaande stromen, noem maar op. Cruciaal is dat een grote hoeveelheid data wordt verdeeld zonder het hele proces te vertragen.

GPU

De grafische processor blinkt uit in parallelle verwerking dankzij zijn vele kernen, die individueel minder krachtig zijn dan die van een CPU, maar in staat zijn om een groot aantal gelijktijdige bewerkingen te beheren. Deze architectuur maakt het een onmisbare bondgenoot voor AI-gerelateerde taken of grafische weergave.

ASIC

ASIC's zijn chips die voor een specifieke taak zijn ontworpen. In het domein van AI zijn sommige ASIC's, NPU's genoemd, geoptimaliseerd voor specifieke gebruikssituaties zoals spraakherkenning of computervisie. Minder veelzijdig maar efficiënter, ze verbruiken ook minder energie dan meer algemene chips zoals GPU's of TPU's.

TPU

Afkorting van Tensor Processing Unit. Het betreft een processor ontwikkeld door Google om de training van zijn AI-modellen te versnellen. Minder flexibel dan een GPU, maar uiterst efficiënt bij specifieke taken zoals matrixberekeningen.

SoC (System on Chip)

Een ontwerp dat grotendeels wordt gedomineerd door Arm. Systemen op een chip (SoC) integreren verschillende modules, CPU, GPU, apparaatcontrollers, enz., op een enkele chip. Ze zijn te vinden in smartphones, tablets en zelfs sommige laptops. Ze maken het mogelijk om de componenten te comprimeren, waardoor de apparaten dunner en lichter worden.

XPU

Een generieke term die verwijst naar alle gespecialiseerde verwerkingsunits (CPU, GPU, TPU, enz.). Aanvankelijk gebruikt in marketing, is het nu algemeen aanvaard in de AI-wereld wanneer het gaat om het bespreken van alle chips van een server of infrastructuur.

Architectuur

Dit betreft de manier waarop een processor is ontworpen om te functioneren: informatieverwerking, communicatie met het geheugen, aantal gelijktijdige instructies, enz. De twee belangrijkste architecturen zijn: x86 (voornamelijk gebruikt door Intel en AMD) en Arm (ontworpen door het gelijknamige bedrijf).

Fabless

Deze term verwijst naar bedrijven die chips ontwerpen (plannen, architectuur, prestaties...) zonder een eigen fabriek te bezitten. Ze besteden deze taak uit aan gespecialiseerde foundries.

Foundries

Foundries, zoals TSMC, maken chips op basis van de plannen die door de ontwerpers worden geleverd. Deze zeer delicate stap vindt plaats in een fab, een cleanroom die alle essentiële machines voor de productie samenbrengt.

OEM

Een OEM (Original Equipment Manufacturer) is een bedrijf dat hardware voor andere merken produceert. In AI assembleren OEM's bijvoorbeeld servers met Nvidia-chips zodat bedrijven hun modellen kunnen trainen en gebruiken.

Wafer

Dit is een dunne ronde schijf van silicium waarop duizenden elektronische circuits zijn gegraveerd. Het is het startpunt van elke AI-chip. Eenmaal vervaardigd, wordt de wafer in individuele eenheden (of dies) gesneden die bestemd zijn om GPU's, CPU's of ASIC's te worden.

Etsprocessen

Dit zijn de technieken (EUV, fotolithografie, enz.) die worden gebruikt om de transistors op de wafer te tekenen. Het etsen gebeurt op nanometerschaal en de fijnheid ervan maakt het mogelijk om in kracht te winnen en tegelijkertijd de energie-efficiëntie te verbeteren.

Node

Dit verwijst naar de fijnheid van de gravure van een transistor, uitgedrukt in nanometers (bijvoorbeeld 3 nm). Hoe kleiner de node, hoe performanter, compacter en energiezuiniger de chips zijn.

Transistors

De transistor is een minuscuul elektronisch onderdeel dat de stroom in een circuit regelt, zoals een schakelaar of een versterker. Elke chip bevat er een paar miljard en ze zijn essentieel voor de werking van de processors, zeg maar de motoren van AI.

Wet van Moore

In 1965 voorspelde Gordon Moore, medeoprichter van Intel, dat het aantal transistors op een chip elk jaar zou verdubbelen. Hij paste zijn voorspelling in 1975 aan en ging uit van een tempo van twee jaar. Deze wet, een symbool van innovatie, neigt vandaag te vertragen: de verdubbeling vindt eerder elke drie jaar plaats.

LLM

Een groot taalmodel (of LLM) is een programma gebaseerd op kunstmatige intelligentie dat in staat is om tekst te begrijpen en te genereren. Het is gebaseerd op een gigantische database en blijft verbeteren naarmate het wordt gebruikt.

Training

Dit is de fase waarin een AI wordt "gevoed" met een enorme database. Dit proces is essentieel om het in staat te stellen problemen op te lossen zonder expliciete instructies.

Inferentie

Inferentie verwijst naar het vermogen van een AI om conclusies te trekken op basis van wat het heeft geleerd. Voorbeeld: een AI die is getraind om auto's te herkennen, kan vervolgens het merk en model van een onbekend voertuig in een nieuwe database identificeren.

Fine-tuning

Na een algemene training kan een AI worden verfijnd met meer gerichte gegevens om het te specialiseren. Zo ontstaan uiterst nauwkeurige modellen voor taken zoals automatische vertaling of het detecteren van een specifiek orgaan in een medische afbeelding.