Bu tədqiqat sıx süni intellekt hesablama infrastrukturlarında enerji sərfiyyatı, maye soyutma, yüksək sürətli məlumat bağlantıları və fiziki təhlükəsizliyi vahid termodinamik nəzarət çərçivəsində nəzərdən keçirir. Müəllif əməliyyat sistemi əsaslı güc idarəetməsi, iş yükünün planlaşdırılması və dinamik gərginlik-tezlik tənzimlənməsi kimi proqram üsullarının yerli temperaturları və hesablama yükünü yenidən paylaya bildiyini, lakin sistemdə yaranan geri dönməzliyi aradan qaldıra bilmədiyini müdafiə edir. Bu vəziyyəti “Termodinamik Borcun Yerdəyişməsi Paradoksu” adlandırır.

Təklifin mərkəzində bir hesablama vahidinin real enerji sərfiyyatını tamamladığı fiziki iş miqdarı ilə müqayisə edən ölçüsüz ΔETR göstəricisi dayanır. Müəllif bu göstəricinin əməliyyat sistemindən və əsas emal yolundan asılı olmayan aparatla ölçülməsini; qeyri-adi sapma müşahidə edildikdə tezliyin azaldılması, tutumun məhdudlaşdırılması və ya fiziki olaraq enerjisizləşdirmə tətbiq olunmasını təklif edir. Bununla yanaşı temperatur qradiyenti və vibrasiya məlumatlarını izləyən müstəqil “termodinamik oracle”, istilik qeyri-sabitliyi yaranmadan əvvəl maye soyutma axınını və yüksək tezlikli ötürmə xəttinin faza davranışını tənzimləməyi hədəfləyir.

Tədqiqatda ΔETR üçün yüzde 2–5 dinamik interval, yüzde 3,1 müdaxilə həddi, ən azı 5 saniyəlik istilik erkən xəbərdarlığı, 100 pikosaniyə və ya daha yaxşı zamanlama sabitliyi, 0,5 mm və ya daha kiçik ekvivalent fəza uzunluğu və 5 nanosaniyəyədək fiziki kəsmə kimi hədəflər verilir. Lakin bu qiymətlərin heç biri prototip, laboratoriya təcrübəsi, ədədi simulyasiya və ya sahə məlumatı ilə təsdiqlənməyib. Müəllif də bunları üçüncü tərəf tərəfindən təsdiqlənmiş məhsul xüsusiyyətləri deyil, mexanizm səviyyəli layihə hədəfləri kimi müəyyənləşdirir.

Türkiyə baxımından əhəmiyyəti: Türkiyədə qurulması planlaşdırılan süni intellekt məlumat mərkəzləri, yüksək məhsuldarlıqlı hesablama qurğuları və sıx maye soyutmalı server infrastrukturları baxımından enerji sərfiyyatının yalnız PUE ilə deyil, həyata keçirilən faydalı hesablama işi ilə birlikdə qiymətləndirilməsi mühüm tədqiqat istiqamətidir. Tətbiq üçün əvvəlcə Türkiyədəki iş yüklərini təmsil edən hesablama vahidləri müəyyən edilməli; server, şəbəkə, yaddaş və soyutma enerjisi ayrıca ölçülməli; ΔETR kimi göstəricilər fərqli mövsüm, obyekt və model növlərində kalibrlənməlidir. Təklif olunan vibrasiya-faza əlaqəsi, hədlər və sürətli fiziki kəsmə arxitekturası laboratoriya mühitində müstəqil şəkildə təsdiqlənmədən kritik infrastrukturda istifadə edilməməlidir. Tədqiqatdan Türkiyə üçün məcburi məlumat mərkəzi standartı, enerji qənaəti nisbəti və ya təhlükəsizlik sertifikatı birbaşa çıxarıla bilməz.

Tədqiqatın əsas dəyəri enerji səmərəliliyi bəyanlarının əsas proqram yolundan asılı olmayan fiziki ölçmələrlə yoxlanmasını müzakirəyə açmasıdır. Əsas məhdudiyyəti isə bunun tətbiq oluna bilməsini sübut edən cihaz, dövrə, təcrübə, məlumat və ya təkrar istehsal edilə bilən alqoritm təqdim etməməsidir. Buna görə tədqiqat təsdiqlənmiş məlumat mərkəzi texnologiyası deyil; eksperimental araşdırmaya çevrilməsi tələb olunan konseptual təhlükəsizlik və idarəetmə təklifidir.

Tədqiqatın əsas problemi nədir?

Böyük dil modelləri və digər intensiv süni intellekt sistemləri çoxsaylı sürətləndiricinin eyni server, rəf və məlumat mərkəzi daxilində işlədilməsini tələb edir. Hesablama sıxlığı artdıqca elektrik gücü, yerli istilik axını, soyutma ehtiyacı və yüksək sürətli bağlantıların siqnal bütövlüyü eyni fiziki sistem daxilində bir-birinə təsir edir.

Müasir məlumat mərkəzlərində güc və temperatur idarəetməsinin mühüm hissəsi aşağıdakı proqram qatlarında həyata keçirilir:

• Əməliyyat sisteminin güc idarəetməsi,
• Dinamik gərginlik və tezlik tənzimlənməsi,
• Konteyner və tapşırıq planlaşdırması,
• Sürətləndirici istifadə kvotası,
• Soyutma paylama vahidinin rəqəmsal idarəetməsi,
• Yük balanslaşdırılması və işin köçürülməsi.

Bu üsullar isti düyündəki işi başqa düyünə daşıya və ya prosessorun tezliyini azalda bilər. Müəllifin fikrincə bu əməliyyatlar sistemin yaratdığı ümumi geri dönməzliyi aradan qaldırmır, yalnız fərqli fiziki və zaman sahələrinə daşıyır.

“Termodinamik Borcun Yerdəyişməsi Paradoksu” nə deməkdir?

Tədqiqatda istifadə olunan bu anlayış yerli istilik və ya siqnal problemini proqramla həll etməyə çalışmağın başqa yerdə əlavə enerji və istilik yarada biləcəyi iddiasını ifadə edir. Məsələn, bir bağlantıdakı pozulmanı daha güclü rəqəmsal siqnal emalı ilə düzəltmək əlavə hesablama tələb edir. Əlavə hesablama daha çox istilik yaradır; daha çox istilik daha yüksək soyutma sərfini tələb edə bilər; yüksək sərf isə vibrasiyanı artıra bilər.

Müəllifin təklif etdiyi müsbət geribildirim zənciri belədir:

\[ \text{Daha yüksek ısı} \rightarrow \text{Daha güçlü sıvı soğutma} \rightarrow \text{Daha fazla mekanik titreşim} \rightarrow \text{Daha yüksek faz gürültüsü} \rightarrow \text{Daha fazla DSP düzeltmesi} \rightarrow \text{Yeni ısı üretimi} \]

Bu zəncir fiziki cəhətdən araşdırıla bilən hipotezdir. Lakin tədqiqat zəncirin hamısını eyni sistemdə ölçməyib; soyutma sərfi, vibrasiya, faza səs-küyü, DSP gücü və temperatur arasında kəmiyyət eksperimental model qurmayıb.

Tədqiqat hansı iki aparat ssenarisini nəzərdən keçirir?

1. Böyükmiqyaslı paralel hesablama klasterləri

Birinci ssenari çoxsaylı sürətləndiricinin mis və ya optik bağlantılarla birləşdirildiyi və hər rəfdə çox yüksək güc sıxlığının olduğu məlumat mərkəzi klasterləridir. Müəllif yüksək sərfli birbaşa maye soyutmanın nasos və axın mənşəli mikrovibrasiya yarada biləcəyini; bu vibrasiyanın yüksək sürətli bağlantılarda faza və zamanlama sabitliyinə təsir göstərə biləcəyini irəli sürür.

2. Heterogen qablaşdırma və birlikdə paketlənmiş optika

İkinci ssenari elektron inteqral sxemlərin, fotonik sxemlərin, silisium və ya şüşə ara qatların və yüksək sıxlıqlı keçid bağlantılarının eyni paketdə yerləşdiyi sistemlərdir. Bu strukturlarda fotonik rezonatorlar temperatura həssas ola bilər və elektron dövrədən yayılan istilik optik komponentlərin dalğa uzunluğunu dəyişə bilər.

Tədqiqat makroskopik məlumat mərkəzi temperaturundan daha kiçik miqyasda aşağıdakı təsirləri vurğulayır:

• Mis və daşıyıcı material arasındakı istilik genişlənməsi fərqi,
• Fotonik komponentlərdə temperaturdan asılı rezonans sürüşməsi,
• Keçid dəliklərinin ətrafındakı yerli gərginlik,
• Yüksək tezlikli xətlərdə impedans dəyişikliyi,
• Elektron və fotonik komponentlər arasındakı istilik çarpaz təsiri.

Maye soyutma ilə yüksək tezlikli siqnal arasındakı əlaqə iddiası

Müəllif soyuducu mayedəki turbulentlik və nasos hərəkətinin mikrometr miqyasında mexaniki vibrasiya yaratdığını və bu vibrasiyanın 110 GHz-dən yuxarı bağlantılarda elektromaqnit siqnalı ilə qeyri-xətti şəkildə qarşılıqlı təsir göstərə biləcəyini müdafiə edir.

Mətndə bu mexaniki vibrasiyalar “fonon” adlandırılıb. Fonon termini bərk cisim fizikasında kristal qəfəs vibrasiyalarının kvantını ifadə edir. Maye borusu və ya nasos mənşəli aşağı tezlikli mexaniki vibrasiya üçün eyni terminin işlədilməsi fiziki mexanizmin hansı mühiti və miqyası nəzərdə tutduğunu qeyri-müəyyən edir.

Tədqiqat 100–300 Hz səviyyəsində maye soyutma vibrasiyasının femtosaniyə miqyasındakı saat təmizliyini poza biləcəyini irəli sürür. Lakin aşağıdakı ölçmələr təqdim edilməyib:

• Nasos vibrasiyasının amplitudası və spektri,
• Vibrasiyanın paket və ya PCB-yə ötürülmə əmsalı,
• Xətt həndəsəsində mexaniki yerdəyişmə,
• Vibrasiyadan əvvəl və sonra faza səs-küyü,
• Göz diaqramı və ya bit xəta nisbətində dəyişiklik,
• Temperatur təsiri ilə mexaniki təsirin ayrılması.

Buna görə maye soyutma ilə faza uyğunsuzluğu arasındakı əlaqə tədqiqatın təsdiqlədiyi nəticə deyil, gələcəkdə sınaqdan keçirilməli əsas hipotezlərdən biridir.

Xətt döngələri və impedans fasiləsi

Mətn yüksək sürətli ötürmə xəttində istiqamət dəyişikliyi 45 dərəcəni keçdikdə əksolunma əmsalının S₁₁ > −20 dB səviyyəsinə çata biləcəyini bildirir. Belə nəticə yalnız bucaqdan asılı deyil. Xətt eni, dielektrik sabiti, qat qalınlığı, döngə radiusu, tezlik, dönmə həndəsəsi və istinad müstəvisi də nəticəni müəyyən edir.

Buna görə 45 dərəcə və −20 dB qiymətləri bütün çap dövrələri üçün keçərli fizika qanunu kimi deyil, tədqiqatın mexanizm səviyyəli nümunə həddi kimi oxunmalıdır.

ΔETR göstəricisi nədir?

Tədqiqatın əsas təklifi Enerji–İş Həcmi Nisbəti Sapması kimi tərcümə edilə bilən ΔETR göstəricisidir:

\[ \Delta ETR = \frac{E_{\mathrm{actual}}/\Theta_{\mathrm{actual}}} {E_{\mathrm{baseline}}/\Theta_{\mathrm{baseline}}} -1 \]

Dəyişənlər bunlardır:

• E_actual: Ölçülən real enerji sərfiyyatı, joule
• Θ_actual: Həyata keçirilən fiziki hesablama işi
• E_baseline: İstinad iş şəraitində enerji sərfiyyatı
• Θ_baseline: İstinad iş şəraitində hesablama işi

Enerji/iş nisbətlərinin hər ikisi joule/bit tipli vahidə malik olduğundan bir-birinə bölündükdə vahidlər ixtisar olunur və ΔETR ölçüsüz olur.

ΔETR necə şərh edilə bilər?

Fərz edək ki, istinad sistemi bir bitlik müəyyən edilmiş hesablama işi üçün 1 vahid enerji istifadə edir, real sistem isə eyni iş üçün 1,04 vahid enerji istifadə edir:

\[ \Delta ETR = \frac{1{,}04}{1{,}00}-1 =0{,}04 =4\% \]

Bu halda real sistemin vahid işə düşən enerji sərfiyyatı istinaddan yüzde 4 daha yüksəkdir.

Lakin süni intellekt hesablamasında “bit başına iş” təkbaşına yetərli fayda ölçüsü deyil. Eyni sayda bit emal edən iki sistem fərqli dəqiqlik, model keyfiyyəti, gecikmə və ya yaddaşa müraciət yarada bilər. Bundan əlavə aşağı istifadə nisbətindəki serverlə tam yüklə işləyən serverin sabit enerji xərcləri fərqlidir.

ΔETR-nin tətbiqi üçün ən azı aşağıdakı elementlərin standartlaşdırılması lazımdır:

• İş vahidinin tərifi,
• Model və məlumat dəsti,
• Yaranan nəticənin keyfiyyət meyarı,
• Yaddaş və şəbəkə fəaliyyətinin əhatəsi,
• Soyutma enerjisinin sistem sərhədi,
• Boş rejim enerjisi,
• İstinad şəraitinin yaşı və temperaturu,
• Aparat nasazlığı ilə iş yükü dəyişikliyinin ayrılması.

Yüzde 2–5 uyğunluq intervalı haradan gəlir?

Tədqiqat ΔETR üçün yüzde 2–5 intervalını və müdaxilə üçün yüzde 3,1 həddini təklif edir. Lakin bu sərhədlər:

• Eksperimental məlumat dəstindən çıxarılmayıb,
• Yalan həyəcan və qaçırılmış nasazlıq analizi ilə seçilməyib,
• Aparat növlərinə görə müqayisə edilməyib,
• Etibar intervalı və ya qeyri-müəyyənlik büdcəsi ehtiva etmir,
• İş yükü və mühit temperaturu dəyişikliklərinə görə kalibrlənməyib.

Buna görə yüzde 3,1 qiyməti universal termodinamik hədd kimi qəbul edilə bilməz. Tədqiqatın təklif etdiyi layihə istinadıdır.

Gouy–Stodola teoremi ilə qurulan əlaqə

Tədqiqat ekserji məhv olma sürətini mühit temperaturu və entropiya yaranma sürəti ilə əlaqələndirir:

\[ \dot{I}=T_0\dot{S}_{\mathrm{gen}} \]

Burada:

• İ̇: Ekserji məhv olma sürəti, watt
• T₀: Mühitin istinad temperaturu, kelvin
• Ṡ_gen: Entropiya yaranma sürəti, watt/kelvin

Fiziki hesablama işinin zaman vahidinə düşən miqdarı belə təyin edilir:

\[ \Psi_{\mathrm{comp}}=\frac{\Theta}{t} \]

Daha sonra tədqiqat ΔETR-ni aşağıdakı uyğunlaşdırma ilə ifadə edir:

\[ \Delta ETR = \frac{ T_0\dot{S}_{\mathrm{gen}} }{ \Psi_{\mathrm{comp}} \left(E_{\mathrm{baseline}}/\Theta_{\mathrm{baseline}}\right) } \]

Bu tənlikdə ekserji məhvinin iş vahidinə düşən miqdarı istinad enerji/iş nisbəti ilə normallaşdırılır. Lakin ilk ΔETR tənliyində ümumi elektrik enerjisi istifadə olunduğu halda, ikinci tənlikdə yalnız ekserji məhvi istifadə edilir. Elektrik enerjisinin hamısı ekserji məhvi deyil; bir hissəsi müəyyən edilmiş faydalı hesablama işinə çevrilə və ya sistemdən müxtəlif formalarda çıxa bilər.

İki bərabərliyin tam olaraq bir-birinə çevrilə bilməsi üçün ətraflı enerji-ekserji balansı, nəzarət həcmi, faydalı məhsul tərifi və istinad vəziyyəti lazımdır. Tədqiqat bu addımları təqdim etmədiyindən uyğunlaşdırma tamamlanmış termodinamik törəmə deyil, konseptual əlaqələndirmədir.

ΔETR niyə saxta hesablama çıxışını təkbaşına sübut edə bilməz?

Yüksək ΔETR qiyməti aşağıdakı səbəblərdən hər hansı biri ilə yarana bilər:

• Aparatın yaşlanması və ya sızma cərəyanı,
• Soyutma səmərəliliyinin azalması,
• Fərqli yaddaşa müraciət nümunəsi,
• Şəbəkə trafikinin artması,
• Aşağı sürətləndirici istifadə nisbəti,
• Daha mürəkkəb, lakin eyni bit sayına malik iş yükü,
• Ölçmə və ya zaman uyğunlaşdırma xətası,
• İstinad əyrisinin aktuallığını itirməsi,
• Həqiqətən yanlış bildirilən çıxış.

Bu səbəblər ayrılmadan ΔETR sapmasının saxta hesablama çıxışı və ya yanlış ekoloji bəyan olduğunu demək mümkün deyil. Göstərici anomaliya əlaməti ola bilər; hadisənin səbəbini təkbaşına müəyyən edə bilməz.

Landauer həddi ilə bağlı şərh

Landauer prinsipi məntiqi olaraq geri dönməz bir bit silmə əməliyyatının minimum enerji xərcini müəyyən edir. Bu hədd məlumat mərkəzinin bildirdiyi hesablama çıxışının həqiqiliyini birbaşa təsdiqləyən kimlik və ya iş sübutu deyil.

Tədqiqat saxta hesablama çıxışının Landauer həddini pozacağını irəli sürür. Lakin həyata keçirilən məntiqi əməliyyatların sayı, geri dönməz bit silmələri və ölçülən enerji arasında tətbiq oluna bilən əlaqə qurmayıb. Bundan əlavə Landauer həddinin keçdiyi cümlədəki `[9]` nömrəli istinad mənbələr siyahısında IEEE 370 bağlantı ölçmə standartına uyğun gəlir. Bu, mətndə mühüm istinad uyğunsuzluğudur.

Bejan sayı necə istifadə olunur?

Tədqiqatda Bejan sayı belə müəyyən edilib:

\[ Be = \frac{\dot{S}_{\theta,\mathrm{gen}}} {\dot{S}_{\theta,\mathrm{gen}}+ \dot{S}_{\psi,\mathrm{gen}}} \]

Burada:

• Ṡ_θ,gen: İstilik keçirilməsindən qaynaqlanan entropiya yaranması
• Ṡ_ψ,gen: Maye sürtünməsindən qaynaqlanan entropiya yaranması

Be qiyməti 1-ə yaxınlaşdıqda istilik ötürülməsi mənşəli geri dönməzlik, 0-a yaxınlaşdıqda sürtünmə mənşəli geri dönməzlik üstün olur. Tədqiqat Be < 0,5 olduqda maye turbulentliyinin siqnal uyğunsuzluğunda üstün hala gəldiyini fərz edir.

Bejan sayı termodinamik geri dönməzlik nisbətidir; birbaşa zamanlama xətası, faza səs-küyü və ya bit xəta nisbəti deyil. Buna görə Be < 0,5 ilə bağlantının çökməsi arasında ayrıca eksperimental ötürmə funksiyası qurulmalıdır.

Müstəqil termodinamik oracle nədir?

Təklif olunan “oracle” əsas prosessor və əməliyyat sistemindən asılı olmayan fiziki izləmə və qərar dövrəsidir. Tədqiqata görə aşağıdakı məlumatları ölçməsi gözlənilir:

• Yerli temperatur qradiyentləri,
• Soyutma axınının vibrasiya spektri,
• Enerji sərfiyyatı,
• Fiziki hesablama çıxışı,
• Yüksək tezlikli bağlantının faza və ya zamanlama davranışı.

Oracle qeyri-xətti sistemin Lyapunov ayrılma sürətini hesablayaraq vəziyyətlərin bir-birindən nə qədər sürətlə uzaqlaşdığını təxmin etməyi hədəfləyir. İstilik qaçağı və ya faza qeyri-sabitliyi yaxınlaşarkən ən azı beş saniyəlik erkən xəbərdarlıq yaradacağı irəli sürülür.

Lakin tədqiqatda aşağıdakı məlumatlar açıqlanmır:

• İstifadə olunacaq sensorların növü və nümunələmə sürəti,
• Lyapunov eksponentinin real vaxtda hesablanma üsulu,
• Səs-küy süzmə alqoritmi,
• Təlim və ya kalibrləmə məlumatı,
• Beş saniyəlik proqnoz uğuru,
• Yalan həyəcan nisbəti,
• Oracle dövrəsinin sxemi və enerji sərfiyyatı.

Topoloji Həndəsi Ötürmə və ekvivalent fəza uzunluğu

Tədqiqat yüksək sürətli xətdəki həndəsi fasilənin təsirini “ekvivalent fəza uzunluğu” adlandırılan L_eq meyarı ilə ifadə edir. İki hədəf verilir:

• Ümumi sıx hesablama sistemləri üçün L_eq ≤ 0,5 mm,
• Yüksək etibarlılıq tətbiqləri üçün L_eq ≤ 0,3 mm.

Təklif olunan Topoloji Həndəsi Ötürmə mexanizmi əks olunan dalğaları faza ilə idarə olunan konstruktiv və ya destruktiv interferensiya ilə tənzimləməyi hədəfləyir:

• Faza fərqi π-yə yaxınlaşdıqda əksolunmaların bir-birini azaltması,
• Faza fərqi 0 və ya 2π-yə yaxınlaşdıqda siqnalların güclənməsi.

Bu məqsədlə tənzimlənə bilən qeyri-xətti mühit və ya sürətlə açılıb-bağlanan ekvivalent stub şəbəkəsi təklif olunur. Verilən mexanizm hədəfləri belədir:

• Anahtarlama müddəti: 10 ns və ya daha qısa
• Əlavə itki: 0,3 dB və ya daha aşağı
• İtki tangensi: 0,005 və ya daha aşağı
• Zamanlama sabitliyi: 100 ps və ya daha yaxşı
• Köməkçi dövrə gücü: Ötürmə gücünün ən çox yüzde 5-i

Bu qiymətlər heç bir dövrədə ölçülməyib. Material, topologiya, idarəetmə tənliyi və xətt həndəsəsi patent səbəbi ilə açıqlanmadığından L_eq hədəfinin müstəqil sınaqdan keçirilməsi mümkün deyil.

İki mərhələli fiziki təhlükəsizlik sistemi

Təklif olunan təhlükəsizlik quruluşu iki müdaxilə mərhələsinə malikdir:

Birinci mərhələ: Tezliyin azaldılması

ΔETR yüzde 3,1 həddini keçdikdə əsas saat tezliyinin MHz səviyyəsinə endirilməsi və faza mikro tənzimlənməsi aparılması təklif olunur. Məqsəd sistemi tam söndürmədən qeyri-sabitliyi azaltmaqdır.

İkinci mərhələ: Fiziki enerjisizləşdirmə

Faza uyğunsuzluğu davam edərsə, Zeno-Tetikli Joule Mandalı adlandırılan analoq mexanizmin güc mənbəyini fiziki olaraq kəsməsi təklif edilir. Mətndə 5–15 ns ümumi pəncərə və ən sürətli layihə istinadı kimi 5 ns və ya daha qısa müddət verilir.

Tədqiqat bu mandalın transistor quruluşunu, enerji səviyyəsini, gərginlik-cərəyan hədlərini, açma tutumunu, qövs qorumasını, seçiciliyini və ya yenidən işə salma məntiqini açıqlamır. Buna görə təklif funksional təhlükəsizlik sistemi kimi qiymətləndirilə bilməz.

Zaman miqyasları arasındakı uyğunsuzluq

Mətndə aşağıdakı fərqli zaman miqyasları birlikdə istifadə olunur:

Anahtarlama elementinin 10 ns-də vəziyyət dəyişməsi bütün qapalı dövrənin 10 ns-də tamamlandığı demək deyil. Sensor, məlumat emalı, qərar, sürücü, aktuator və fiziki yayılma gecikmələri ayrıca büdcələnməlidir. Tədqiqat bu başlanğıcdan-sonadək gecikmə büdcəsini təqdim etmir.

Qalvanik izolyasiyanın məqsədi

Oracle, köməkçi mikrokontroller və əsas server güc sahəsi arasında optik və ya elektromaqnit izolyatorlar təklif olunur. Məqsəd əsas əməliyyat sistemi sıradan çıxdıqda və ya şəbəkə üzərindən ələ keçirildikdə müstəqil qoruma kanalının işləməyə davam etməsidir.

Bu yanaşma funksional təhlükəsizlik sistemlərində istifadə edilən müstəqillik prinsipinə bənzəyir. Lakin real təhlükəsizlik bütövlüyü üçün yalnız qalvanik izolyasiya yetərli deyil. Ortaq enerji mənbəyi, sensor nasazlığı, elektromaqnit qarşılıqlı təsir, proqram təminatında ortaq səbəbli nasazlıq və yanlış hədd kimi risklər də araşdırılmalıdır.

AB enerji səmərəliliyi qaydaları ilə qurulan əlaqə

Tədqiqat ΔETR aparat ölçməsinin məlumat mərkəzlərində enerji bəyanlarına fiziki sübut qatı əlavə edə biləcəyini müdafiə edir. Əsas fikir əməliyyat sistemi tərəfindən yaradılan hesabata inanmaq əvəzinə enerji ilə müəyyən edilmiş hesablama çıxışının ayrıca aparat vasitəsilə ölçülməsidir.

Bu yanaşma aşağıdakı məqsədlər üçün nəzərdən keçirilə bilər:

• Enerji sərfiyyatı qeydinin əsas serverdən asılı olmayaraq saxlanılması,
• Aparatın yaşlanmasının izlənməsi,
• Enerji səmərəliliyi hesabatlarının yoxlanması,
• Fərqli obyekt və avadanlıqlar arasında normallaşdırılmış müqayisə,
• Təchizat zənciri boyunca fiziki ölçmə qeydi yaradılması.

Lakin tədqiqatda ΔETR-nin rəsmi məlumat mərkəzi göstəriciləri ilə necə inteqrasiya olunacağı, ölçmə cihazının kalibrlənməsi, məlumatların saxlanma təhlükəsizliyi, auditor çıxışı və hüquqi sübut xüsusiyyəti açıqlanmır. Buna görə normativ uyğunluq nəticə deyil, mümkün istifadə sahəsidir.

Ölçmə və təsdiqləmə protokolu

Əlavə bölmə fiziki qatın rəqəmsal ekvalizasiyadan asılı olmadan sınaqdan keçirilməsini təklif edir. Protokolun əsas mərhələləri belədir:

1. Qəbuledicidəki CTLE, DFE və DSP yenidən zamanlama funksiyalarının söndürülməsi və ya sabit vəziyyətə gətirilməsi,
2. Vektor şəbəkə analizatoru ilə S-parametrlərinin ölçülməsi,
3. Zaman sahəsi reflektometriyası ilə impedans fasilələrinin müəyyən edilməsi,
4. Fiziki faza tənzimləməsinin təkbaşına göz diaqramını yaxşılaşdırıb-yaxşılaşdırmadığının sınaqdan keçirilməsi,
5. Ən azı 21 dB siqnal-səs-küy nisbəti və 10⁻¹² və ya daha aşağı ekvivalent bit xəta nisbətinin hədəflənməsi.

Bu protokol tədqiqatda tətbiq edilməyib. Ölçmə nəticəsi, göz diaqramı, S-parametri və ya xəta nisbəti verilməyib.

IEEE 370 əsaslı bağlantı qurğusunun ayrılması

Ölçmə cihazı, kabel, konnektor və probun təsirini real sınaq edilən qurğudan ayırmaq üçün ötürmə matrislərindən istifadə olunub:

\[ T_{\mathrm{measured}} = T_{\mathrm{FixtureA}} \cdot T_{\mathrm{DUT}} \cdot T_{\mathrm{FixtureB}} \]

Sınaq edilən qurğunun ötürmə matrisi aşağıdakı kimi həll edilir:

\[ T_{\mathrm{DUT}} = T_{\mathrm{FixtureA}}^{-1} \cdot T_{\mathrm{measured}} \cdot T_{\mathrm{FixtureB}}^{-1} \]

Tədqiqat bu üsulu 110 və 220 GHz-ə genişləndirməyi müzakirə edir. Bununla belə IEEE 370-in göstərilən doğrulama əhatəsinin 50 GHz-ə qədər olduğunu açıq şəkildə qəbul edir. Daha yüksək tezlikdə:

• Yüksək dərəcəli modlar başlaya bilər,
• Prob və konnektor rezonansları yarana bilər,
• Dielektrik dispersiya arta bilər,
• Yarı-TEM fərziyyəsi pozula bilər,
• Simmetriya və qarşılıqlılıq fərziyyələri etibarsız ola bilər.

Buna görə 110 və 220 GHz istifadəsi IEEE tərəfindən təsdiqlənmiş standart nəticəsi deyil; yenidən kvalifikasiya tələb edən metodoloji ekstrapolyasiyadır.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

• Enerji sərfiyyatının həyata keçirilən iş miqdarına görə normallaşdırılması mənalı səmərəlilik göstəricisi ola bilər.
• Əsas əməliyyat sistemindən asılı olmayan ölçmə enerji qeydlərinin dəyişdirilməsini çətinləşdirə bilər.
• İstilik, mexaniki və elektromaqnit təsirlər ultra sıx paketlərdə birlikdə araşdırılmalıdır.
• Yalnız proqram idarəetməsinə bağlı olmayan müstəqil təhlükəsizlik kanalı mühüm layihə prinsipi ola bilər.
• Fiziki bağlantıların rəqəmsal ekvalizasiya söndürülmüş halda sınaqdan keçirilməsi real kanal keyfiyyətini görünən edə bilər.
• ΔETR eksperimental olaraq kalibrlənərsə, aparat deqradasiyasını izləyən anomaliya göstəricisinə çevrilə bilər.

Tədqiqat nəyi sübut etmir?

• Maye soyutmanın yüksək sürətli bağlantıda faza uyğunsuzluğuna səbəb olduğunu eksperimental olaraq sübut etmir.
• 100–300 Hz mikrovibrasiyanın femtosaniyəlik saat siqnalını birbaşa pozduğunu göstərmir.
• ΔETR sapmasının saxta hesablama çıxışını etibarlı şəkildə müəyyən etdiyini göstərmir.
• Yüzde 2–5 intervalının və ya yüzde 3,1 həddinin doğru olduğunu göstərmir.
• Bejan sayının 0,5 həddinin bağlantı çöküşünü proqnozlaşdırdığını göstərmir.
• Beş saniyə əvvəl istilik qaçağının proqnozlaşdırıldığını göstərmir.
• 100 ps zamanlama kilidinin və ya 0,5 mm ekvivalent fəza uzunluğunun əldə edildiyini göstərmir.
• 5 ns ərzində real məlumat mərkəzi güc xəttinin təhlükəsiz şəkildə kəsilə bildiyini göstərmir.
• Təklif olunan sistemin enerji qənaəti təmin etdiyini və ya köməkçi dövrə gücünü yüzde 5-dən aşağı saxladığını göstərmir.
• AB enerji və ya davamlılıq qaydalarına hüquqi uyğunluq təmin etdiyini sübut etmir.
• Arxitekturanın müstəqil tədqiqatçılar tərəfindən tətbiq edilə və ya təkrar edilə bildiyini göstərmir.

Tədqiqatın əsas məhdudiyyətləri

• Orijinal laboratoriya təcrübəsi yoxdur.
• Ədədi simulyasiya və ya rəqəmsal əkiz nəticəsi təqdim edilmir.
• Aparat prototipi və dövrə sxemi verilməyib.
• Sensor və aktuator seçimi açıqlanmır.
• ΔETR üçün istifadə olunacaq iş vahidi əməliyyat səviyyəsində müəyyən edilməyib.
• İstinad enerji əyrisinin necə qurulacağı göstərilməyib.
• Ölçmə qeyri-müəyyənliyi və kalibrləmə üsulu yoxdur.
• ΔETR ilə ekserji məhvi arasındakı bərabərlik tam enerji-ekserji balansı ilə törədilməyib.
• Təklif olunan hədlər üçün həssaslıq analizi aparılmayıb.
• Yalan həyəcan, yanlış mənfi və təhlükəsiz nasazlıq nisbəti qiymətləndirilməyib.
• Vibrasiya ilə faza səs-küyü arasında ölçülmüş ötürmə funksiyası yoxdur.
• TGO və ZTJ-L mexanizmləri patent səbəbilə tətbiqə imkan verməyəcək dərəcədə natamam saxlanıb.
• Fərqli zaman miqyasları üçün başlanğıcdan-sonadək gecikmə büdcəsi verilməyib.
• Normativ uyğunluq iddiaları müstəqil hüquq və ya uyğunluq qiymətləndirməsinə əsaslanmır.
• Landauer istinadı yanlış mənbə nömrəsinə yönəlir.
• Energy-to-throughput və entropy-to-throughput adlandırmaları ardıcıl deyil.
• Tədqiqat resenziyadan keçməyib.

Türkiyədə tədqiqat və təsdiqləmə üçün təklif olunan yol

Birinci mərhələdə süni intellekt server rəfi üçün açıq enerji sərhədi müəyyən edilməlidir. Sürətləndirici, CPU, yaddaş, şəbəkə kommutatoru, güc çevirmə itkiləri, CDU, nasos və soyuducu fan enerjisi ayrıca ölçmə kanallarına ayrılmalıdır.

İkinci mərhələdə “faydalı hesablama işi” üçün bit sayından daha mənalı iş yükü vahidləri hazırlanmalıdır. Məsələn, müəyyən model və məlumat dəsti üçün:

• Düzgün yaradılmış token başına enerji,
• Müəyyən dəqiqlikdə tamamlanan inferensiya başına enerji,
• Təlimdə müəyyən itki azalması başına enerji,
• Xidmət keyfiyyəti sərhədi daxilində cavab başına enerji,
• Tapşırıq və aparat növünə görə normallaşdırılmış hesablama işi

istifadə edilə bilər.

Üçüncü mərhələdə istinad enerji/iş əyrisi fərqli yük, giriş temperaturu, soyutma sərfi və aparat yaşında ölçülməlidir. Tək sabit hədd əvəzinə gözlənilən iş zərfi və ölçmə qeyri-müəyyənliyi yaradılmalıdır.

Dördüncü mərhələdə soyutma nasosuna idarə olunan vibrasiya tətbiq edilməli; paket, PCB və bağlantı nöqtələrində akselerometr, lazer vibrometri, faza səs-küy analizatoru və yüksək sürətli osiloskopla eyni vaxtda ölçmə aparılmalıdır. Vibrasiya tezliyi və amplitudasının göz açıqlığı, faza səs-küyü və bit xəta nisbəti üzərində təsiri ayrılmalıdır.

Beşinci mərhələdə fiziki kəsmə sisteminin təhlükəsizliyi araşdırılmalıdır. Müdaxilə həddi, nasazlıq rejimi, güc kəsmə müddəti, seçicilik, yenidən başlatma və yanlış açılma davranışı funksional təhlükəsizlik analizi ilə təsdiqlənməlidir.

Son mərhələdə enerji və təhlükəsizlik məlumatları müstəqil audit üçün imzalanmalı; lakin ΔETR təkbaşına normativ uyğunluq və ya saxta hesablama sübutu kimi istifadə edilməməlidir. Nəticələr mövcud enerji göstəriciləri, xidmət keyfiyyəti və texniki xidmət məlumatları ilə birlikdə qiymətləndirilməlidir.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

Tədqiqat dizaynının xülasəsi

Əsas riyazi ifadələr

Tədqiqatda verilən mexanizm hədəfləri

Sübut səviyyəsinin xülasəsi

Tədqiqatın elmi mövqeyi

Bu tədqiqat performans təsdiqi məqaləsi, eksperimental elektronika işi və ya məlumat mərkəzi sahə araşdırması deyil. Təklif olunan anlayışları, fiziki hədləri, təhlükəsizlik hədəflərini və əqli mülkiyyət mövqeyini ictimaiyyətə açıqlayan iş mətnidir.

Elmi irəliləyiş üçün növbəti mərhələdə ən azı üç ayrı tədqiqat xətti lazımdır:

1. ΔETR göstəricisinin real iş yükləri ilə ölçülməsi və kalibrlənməsi,
2. Maye soyutma vibrasiyası ilə yüksək sürətli bağlantı performansı arasındakı fiziki əlaqənin eksperimental sınaqdan keçirilməsi,
3. Müstəqil oracle, faza tənzimləmə və fiziki kəsmə aparatının həyata keçirilərək təhlükəsizlik və enerji xərcinin ölçülməsi.

Mənbə və Metod Qeydi

Tədqiqatın tam orijinal adı: Thermodynamic Boundaries and Physical-Layer Compliance in AI Compute Infrastructure: Energy-to-Throughput Ratio (ΔETR) and Predictive Thermal Control Under Ultra-Dense Chipsets

Müəllif: Chin-Yu Hsu.

Birgə birinci müəllif: Tətbiq edilmir; tədqiqat tək müəlliflidir.

Məsul müəllif: Chin-Yu Hsu.

İnstitusional əlaqə: Müstəqil tədqiqatçı.

Əlaqə yeri: New Taipei City, Taiwan.

ORCID: 0009-0009-6267-7897.

DOI: 10.2139/ssrn.7097578. Bu DOI SSRN iş qeydinə aiddir və resenziyalı jurnal məqaləsi DOI-si kimi şərh edilməməlidir.

Jurnal: Resenziyalı jurnal adı göstərilməyib və nəşr olunmuş jurnal versiyası təsdiqlənməyib.

Nəşr platforması: SSRN.

SSRN xülasə nömrəsi: 7097578.

İş seriyası: DISSENSUS Working Paper Series, DAI-2609.

Nəşr dövrü: İyul 2026.

Mənbə növü: Konseptual termodinamik və fiziki qat arxitekturası, iş mətni və müdafiə xarakterli əqli mülkiyyət açıqlaması.

Resenziya statusu: Tədqiqat resenziyadan keçməyib. Mətn bunun preprint/working paper olduğunu və üçüncü tərəf tərəfindən təsdiqlənmiş məhsul xüsusiyyətləri təqdim etmədiyini açıq bildirir.

Tətbiq edilə bilmə statusu: Müəllif işi “non-enabling disclosure” kimi müəyyən edir. Dövrə sxemləri, idarəetmə qeydləri, material tərkibləri, proyeksiya çəkiləri və tətbiq parametrləri qəsdən açıqlanmayıb.

Rəsmi keçid:https://ssrn.com/abstract=7097578

Maliyyələşdirmə: Mətndə ayrıca maliyyələşdirmə bəyanatı yoxdur.

Maraqlar toqquşması: Müəllif fiziki qat təhlükəsizliyi sahəsində tədqiqat və inkişaf maraqlarına malik olduğunu bəyan edib.

Əvvəlki işlər və mətn üst-üstə düşməsi: Müəllif tədqiqatın öz əvvəlki fiziki qat təhlükəsizliyi araşdırma seriyasından istifadə etdiyini; bəzi anlayış, hədəf sabiti, termodinamik formulyasiya və ölçmə üsullarının şüurlu mətn təkrar istifadəsi olduğunu açıqlayıb.

Süni intellektdən istifadə: Müəllif OpenAI ChatGPT və GPT-4 seriyalı alətlərin dil redaktəsi, mənbə düzənlənməsi, tərcümə və struktur hazırlığında istifadə edildiyini; texniki iddialar və son mətn üzrə məsuliyyətin özünə aid olduğunu bəyan edib.

Əqli mülkiyyət statusu: Tədqiqat əlaqəli müvəqqəti patent və davam müraciətlərindəki tətbiqə məxsus təfərrüatların açıqlamadan kənarda saxlandığını bildirir. Müraciət nömrəsi və tarixi verilməyib.

Məlumat və kod çıxışı: Təcrübə məlumatı, simulyasiya məlumatı, mənbə kodu, dövrə çertyoju, kalibrləmə faylı və ya təkrar istehsal edilə bilən layihə paketi təqdim edilməyib.

Bu Azərbaycan dilində izah tədqiqatın 21 səhifəlik tam mətni, tənlikləri, təklif olunan hədəf qiymətləri, təhlükəsizlik arxitekturası, ölçmə protokolu, normativ uyğunlaşdırmaları, əqli mülkiyyət açıqlamaları və mənbələr siyahısı araşdırılaraq hazırlanıb. Xarici mənbələr yalnız iş qeydi, DOI, müəllif kimliyi, ORCID və rəsmi keçidin biblioqrafik təsdiqi məqsədilə istifadə olunub; tədqiqatın elmi məzmununa kənardan eksperimental nəticə əlavə edilməyib.

Tədqiqatın əsas məhdudiyyətləri orijinal təcrübə və ya simulyasiyanın olmaması, ΔETR iş vahidinin əməliyyat səviyyəsində müəyyən edilməməsi, termodinamik uyğunlaşdırmanın tam balans ehtiva etməməsi, hədlərin kalibrlənməməsi, vibrasiya-faza əlaqəsinin ölçülməməsi, TGO və ZTJ-L tətbiq təfərrüatlarının gizli saxlanması, IEEE 370 üsulunun təsdiqlənmiş əhatəsindən kənara çıxarılması və normativ uyğunluq iddialarının müstəqil uyğunluq qiymətləndirməsi ilə sınaqdan keçirilməməsidir.