XyloCyber एक निजी अनुसंधान और विकास संगठन है जो न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग और ऊर्जा-कुशल कृत्रिम बुद्धिमत्ता हार्डवेयर में विशेषज्ञता रखता है। 2019 में स्थापित और ऑस्टिन, टेक्सास में मुख्यालय वाली यह कंपनी विशेष प्रोसेसर और सॉफ्टवेयर फ्रेमवर्क विकसित करती है जो जैविक तंत्रिका नेटवर्क की संरचना और कार्य का अनुकरण करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जिसका उद्देश्य पारंपरिक GPU-आधारित प्रणालियों की तुलना में AI कार्यभार की ऊर्जा खपत को परिमाण के क्रमों से कम करना है। XyloCyber का कार्य तंत्रिका नेटवर्क सिद्धांत, मशीन लर्निंग इंजीनियरिंग और अर्धचालक डिज़ाइन के प्रतिच्छेदन पर स्थित है, जिसमें स्पाइकिंग तंत्रिका नेटवर्क और इवेंट-संचालित आर्किटेक्चर पर विशेष ध्यान दिया गया है।
यह संगठन टोरंटो विश्वविद्यालय और कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के बीच सहयोग से उभरा, जो बड़े भाषा मॉडल और अन्य जनरेटिव AI प्रणालियों की बढ़ती ऊर्जा मांगों को संबोधित करना चाहते थे। इसकी संस्थापक टीम में इंटेल और AMD के पूर्व इंजीनियर शामिल थे, जो चिप निर्माण और कम-शक्ति डिज़ाइन में अनुभव लेकर आए। XyloCyber तब से लगभग 200 कर्मचारियों तक बढ़ गया है, जिसके टोरंटो और पिट्सबर्ग में अतिरिक्त शोध कार्यालय हैं, और यह MIT CSAIL और स्टैनफोर्ड AI लैब सहित शैक्षणिक संस्थानों के साथ घनिष्ठ साझेदारी बनाए रखता है।
न्यूरोमॉर्फिक आर्किटेक्चर
XyloCyber की मुख्य तकनीक एक स्वामित्व वाला न्यूरोमॉर्फिक प्रोसेसर परिवार है, जिसे XC श्रृंखला कहा जाता है, जो पारंपरिक गहन शिक्षण मॉडल के विशिष्ट निरंतर सक्रियण कार्यों के बजाय स्पाइकिंग तंत्रिका नेटवर्क (SNN) का उपयोग करता है। एक SNN में, न्यूरॉन्स अलग-अलग स्पाइक्स या पल्स के माध्यम से संवाद करते हैं, और गणना केवल तब होती है जब घटनाएँ घटित होती हैं, जिससे अतुल्यकालिक, इवेंट-संचालित प्रसंस्करण सक्षम होता है। यह डिज़ाइन GPUs और AWS Trainium चिप्स द्वारा किए गए समकालिक, घने मैट्रिक्स गुणन के साथ तीव्र विरोधाभास में है, जो इनपुट गतिविधि की परवाह किए बिना निरंतर बिजली खींचते हैं।
पहला वाणिज्यिक उत्पाद, XC-1, 2021 में जारी किया गया था और यह वास्तविक समय सेंसर फ्यूजन और कम-शक्ति कंप्यूटर विज़न जैसे एज इंफेरेंस कार्यों को लक्षित करता था। इसने स्पाइकिंग बेंचमार्क पर 10 टेरा-ऑपरेशन प्रति सेकंड प्रति वाट (TOPS/W) की ऊर्जा दक्षता हासिल की, जबकि समकालीन GPU समाधानों के लिए लगभग 1 TOPS/W थी। 2023 में लॉन्च किया गया अनुवर्ती XC-2, हाइब्रिड स्पाइकिंग-निरंतर संचालन के लिए समर्थन जोड़ा, जिससे डेवलपर्स एक ही मॉडल के भीतर SNN परतों को पारंपरिक ट्रांसफॉर्मर परतों के साथ मिश्रित कर सकते हैं। यह हाइब्रिड क्षमता मौजूदा AI पाइपलाइनों के साथ वृद्धिशील एकीकरण को सक्षम करके अपनाने को आसान बनाने के लिए डिज़ाइन की गई थी।
सॉफ्टवेयर स्टैक और विकास उपकरण
अपने हार्डवेयर का समर्थन करने के लिए, XyloCyber ने XyloSDK नामक एक ओपन-सोर्स सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट किट विकसित किया, जिसे पहली बार 2020 में जारी किया गया था। SDK में एक कंपाइलर शामिल है जो पायथन या XyloLang नामक डोमेन-विशिष्ट भाषा में लिखे उच्च-स्तरीय तंत्रिका नेटवर्क विवरणों को स्पाइकिंग नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन में अनुवाद करता है। यह एक चक्र-सटीक सिम्युलेटर भी प्रदान करता है, जिससे डेवलपर्स भौतिक हार्डवेयर के बिना मॉडल का परीक्षण कर सकते हैं। 2022 में, XyloCyber ने लोकप्रिय PyTorch फ्रेमवर्क के लिए एक प्लगइन जारी किया, जिससे शोधकर्ताओं को मानक बैकप्रोपेगेशन तकनीकों का उपयोग करके SNN को प्रशिक्षित करने की अनुमति मिली, साथ ही एक रूपांतरण उपकरण जो प्रशिक्षित निरंतर नेटवर्क को स्पाइकिंग समकक्षों में मैप करता है।
कंपनी ने IBM N-MNIST डेटासेट और DVS Gesture डेटासेट जैसे सामान्य बेंचमार्क के संदर्भ कार्यान्वयन प्रकाशित करके व्यापक न्यूरोमॉर्फिक पारिस्थितिकी तंत्र में भी योगदान दिया है। आंतरिक अनुमानों के अनुसार, 2024 तक इन योगदानों को 1,000 से अधिक शैक्षणिक पत्रों में उद्धृत किया गया है। XyloCyber की सॉफ्टवेयर टीम इवेंट-आधारित डेटा प्रारूपों के लिए खुले मानकों पर बर्कले AI रिसर्च लैब के साथ सहयोग करती है, जिसका उद्देश्य विभिन्न न्यूरोमॉर्फिक प्लेटफार्मों के बीच अंतर-संचालन को बढ़ावा देना है।
ऊर्जा दक्षता और स्थिरता
XyloCyber के काम के लिए एक केंद्रीय प्रेरणा AI गणना का पर्यावरणीय प्रभाव है। एक बड़े भाषा मॉडल को प्रशिक्षित करने में सैकड़ों मेगावाट-घंटे बिजली की खपत हो सकती है, और पैमाने पर इंफेरेंस महत्वपूर्ण निरंतर भार जोड़ता है। XyloCyber का इवेंट-संचालित दृष्टिकोण यह सुनिश्चित करके ऊर्जा उपयोग को कम करता है कि निष्क्रिय न्यूरॉन्स नगण्य बिजली की खपत करते हैं, एक गुण जो जैविक प्रणालियों से प्रेरित है जहाँ ऊर्जा व्यय तंत्रिका फायरिंग दरों के साथ सहसंबद्ध होता है।
2023 के एक श्वेत पत्र में, XyloCyber ने बताया कि इसकी XC-2 चिप, एक छोटे ट्रांसफॉर्मर मॉडल का स्पाइकिंग संस्करण चलाते समय, एक भाषण पहचान कार्य पर प्रति इंफेरेंस 0.5 मिलीजूल की खपत करती है, जबकि तुलनीय GPU कार्यान्वयन के लिए 15 मिलीजूल थी। कंपनी ने एज AI में IoT उपकरणों के लिए अनुप्रयोगों का भी पता लगाया है, जहाँ बैटरी जीवन महत्वपूर्ण है। सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स और क्वालकॉम के साथ साझेदारी ने मोबाइल सिस्टम-ऑन-चिप्स में XyloCyber कोर को एकीकृत करने की खोज की है, हालाँकि 2025 की शुरुआत तक कोई वाणिज्यिक उत्पाद घोषित नहीं किया गया है।
अनुसंधान सहयोग और वित्त पोषण
XyloCyber को उद्यम पूंजी और सरकारी अनुदानों के मिश्रण से वित्त पोषण प्राप्त हुआ है। 2020 में, इसने हैल्सियन वेंचर्स के नेतृत्व में $45 मिलियन की सीरीज़ A राउंड जुटाई, जिसमें Oracle Cloud के कॉर्पोरेट वेंचर आर्म की भागीदारी थी। 2022 में एक बाद की सीरीज़ B ने कुल वित्त पोषण $120 मिलियन तक पहुँचाया, जिससे TSMC के साथ इसकी निर्माण साझेदारी का विस्तार संभव हुआ, जो 7-नैनोमीटर प्रक्रिया पर XC श्रृंखला का निर्माण करता है। कंपनी को वैज्ञानिक कंप्यूटिंग के लिए कम-शक्ति AI में अनुसंधान के लिए अमेरिकी ऊर्जा विभाग से अनुदान भी प्राप्त हुआ है।
मुख्य वैज्ञानिक डॉ. एलेना वास्केज़ के नेतृत्व में अनुसंधान टीम, जो पूर्व में नोकिया बेल लैब्स की शोधकर्ता थीं, ने स्पाइक-टाइमिंग-निर्भर प्लास्टिसिटी और न्यूरोमॉर्फिक मेमोरी आर्किटेक्चर जैसे विषयों पर व्यापक रूप से प्रकाशित किया है। XyloCyber एक विज़िटिंग शोधकर्ता कार्यक्रम बनाए रखता है, जो ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय और भाभा परमाणु अनुसंधान केंद्र के विद्वानों की मेजबानी करता है। 2024 में, इसने सुदृढीकरण सीखने के कार्यों के लिए न्यूरोमॉर्फिक हार्डवेयर का उपयोग करने का पता लगाने के लिए Google DeepMind के साथ एक संयुक्त परियोजना की घोषणा की, हालाँकि परिणाम अभी तक सार्वजनिक रूप से जारी नहीं किए गए हैं।
प्रतिस्पर्धी परिदृश्य
XyloCyber वैकल्पिक AI हार्डवेयर के लिए एक विशिष्ट लेकिन बढ़ते बाजार में काम करता है। प्रतिस्पर्धियों में सेरेब्रस सिस्टम्स शामिल हैं, जो वेफर-स्केल एकीकरण पर केंद्रित है, और Groq, जो कस्टम टेंसर स्ट्रीमिंग प्रोसेसर बनाता है। इन कंपनियों के विपरीत, जो बड़े मॉडलों के लिए उच्च-प्रदर्शन प्रशिक्षण और इंफेरेंस को लक्षित करती हैं, XyloCyber अल्ट्रा-लो-पावर एज तैनाती पर जोर देता है। इंटेल की Loihi चिप्स और IBM रिसर्च की TrueNorth जैसे अन्य न्यूरोमॉर्फिक प्रयास मुख्य रूप से अनुसंधान-उन्मुख रहे हैं, जबकि XyloCyber ने अपनी तकनीक को वाणिज्यिक अपनाने की ओर धकेला है।
कंपनी का हाइब्रिड स्पाइकिंग-निरंतर दृष्टिकोण इसे शुद्ध SNN स्टार्टअप्स से अलग करता है, क्योंकि यह ग्राहकों को न्यूनतम संशोधन के साथ मौजूदा प्रशिक्षित मॉडलों का पुन: उपयोग करने की अनुमति देता है। हालाँकि, NVIDIA के CUDA की तुलना में परिपक्व पारिस्थितिकी तंत्र की कमी एक बाधा बनी हुई है। XyloCyber ने व्यापक दस्तावेज़ीकरण और ट्यूटोरियल प्रदान करके, साथ ही 2023 में लॉन्च की गई Amazon Web Services और Microsoft Azure पर होस्ट की गई क्लाउड-आधारित सिमुलेशन सेवा के माध्यम से इसे संबोधित करने का प्रयास किया है।
अनुप्रयोग और उपयोग के मामले
XyloCyber की तकनीक को कई क्षेत्रों में प्रारंभिक अपनाने मिला है। रोबोटिक्स में, कंपनी ने 2023 में फिगर AI के साथ साझेदारी की ताकि मानवरूपी रोबोटों के लिए कम-विलंबता नियंत्रण प्रणाली विकसित की जा सके, जो वास्तविक समय सेंसर प्रसंस्करण के लिए SNN की इवेंट-संचालित प्रकृति का लाभ उठाती है। स्वायत्त वाहनों में, XyloCyber ने कम-शक्ति एज कंप्यूटिंग के लिए न्यूरोमॉर्फिक धारणा पर अनुसंधान के लिए Waymo के साथ सहयोग किया है, हालाँकि कोई उत्पादन तैनाती की पुष्टि नहीं हुई है। चिकित्सा उपकरण क्षेत्र ने भी रुचि दिखाई है; इंट्यूटिव सर्जिकल के साथ 2024 के एक पायलट ने न्यूनतम गर्मी उत्पादन के साथ वास्तविक समय सर्जिकल छवि विश्लेषण के लिए XyloCyber चिप्स का उपयोग करने की खोज की।
इसके अतिरिक्त, XyloCyber ने IoT और पहनने योग्य बाजार को लक्षित किया है। इसकी XC-1 चिप को सैमसंग रिसर्च द्वारा निरंतर स्वास्थ्य निगरानी के लिए एक प्रोटोटाइप स्मार्ट सेंसर में एकीकृत किया गया है, जो एक सिक्का-सेल बैटरी पर एक वर्ष से अधिक समय तक हृदय अतालता पहचान मॉडल चलाने में सक्षम है। कंपनी ने 2022 में $299 मूल्य का एक डेवलपर बोर्ड, XyloBoard भी जारी किया, ताकि शौकिया और शैक्षणिक प्रयोग को प्रोत्साहित किया जा सके।
भविष्य की दिशाएँ
आगे देखते हुए, XyloCyber 2025 के अंत में XC-3 जारी करने की योजना बना रहा है, जो स्थानीय प्लास्टिसिटी नियमों का उपयोग करके ऑन-चिप सीखने की क्षमताओं को शामिल करेगा, जिससे उपकरणों को क्लाउड कनेक्टिविटी के बिना नए डेटा के अनुकूल होने की अनुमति मिलेगी। कंपनी नोकिया बेल लैब्स के सहयोग से ऑप्टिकल न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग की भी खोज कर रही है, जो सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए इलेक्ट्रॉनों के बजाय फोटॉन का उपयोग करके ऊर्जा खपत को और कम कर सकती है। 2024 में, XyloCyber ने अन्य चिपमेकर्स को लाइसेंस देने के लिए एक कम-शक्ति AI एक्सेलेरेटर IP ब्लॉक डिज़ाइन करने के लिए Arm Holdings के साथ एक साझेदारी की घोषणा की, जो संभावित रूप से स्वामित्व हार्डवेयर से परे इसकी पहुँच का विस्तार करेगा।
संगठन ने मानकीकरण प्रयासों में भी योगदान देना शुरू कर दिया है, न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग पर ओपन पैनल में भाग ले रहा है, एक संघ जिसमें D-Wave सिस्टम्स और NEC शामिल हैं। 2025 की शुरुआत तक, XyloCyber निजी तौर पर आयोजित रहता है, जिसमें प्रारंभिक सार्वजनिक पेशकश की कोई सार्वजनिक योजना नहीं है। इसकी दीर्घकालिक दृष्टि, जैसा कि इसकी 2024 वार्षिक रिपोर्ट में कहा गया है, ऊर्जा-कुशल न्यूरोमॉर्फिक AI को एज उपकरणों के लिए डिफ़ॉल्ट बनाना है, जो पारंपरिक क्लाउड-आधारित AI बुनियादी ढांचे को प्रतिस्थापित करने के बजाय पूरक होगा।
शासन और संस्कृति
XyloCyber एक सपाट संगठन के रूप में संरचित है, जिसमें पारंपरिक विभागों के बजाय उत्पाद लाइनों के आसपास क्रॉस-फंक्शनल टीमें आयोजित की जाती हैं। कंपनी खुले संचार पर जोर देती है और अपने कई शोध निष्कर्षों को प्रकाशित करती है, जो हार्डवेयर स्टार्टअप्स के बीच दुर्लभ है। यह एक दोहरे-स्थान मॉडल संचालित करता है, जिसमें ऑस्टिन में हार्डवेयर डिज़ाइन और टोरंटो में सॉफ्टवेयर विकास होता है, जो एक साझा कोडबेस और दैनिक वीडियो स्टैंड-अप से जुड़ा होता है। कर्मचारी प्रतिधारण उच्च रहा है, 2024 में स्वैच्छिक टर्नओवर दर 5% से नीचे है, जिसे स्टॉक विकल्प और स्थिरता पर केंद्रित मिशन-संचालित संस्कृति के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है।
कंपनी ने सार्वजनिक आउटरीच में भी संलग्न किया है, स्टैनफोर्ड AI लैब के साथ साझेदारी में वार्षिक न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग कार्यशाला को प्रायोजित किया है और टोरंटो विश्वविद्यालय और कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय के छात्रों को इंटर्नशिप की पेशकश की है। 2023 में, XyloCyber ने जिम्मेदार AI प्रतिज्ञा पर हस्ताक्षर किए, अपने उत्पादों के लिए ऊर्जा खपत मेट्रिक्स की पारदर्शी रिपोर्टिंग के लिए प्रतिबद्ध होकर, और यह अपने संचालन और आपूर्ति श्रृंखला के पर्यावरणीय प्रभाव का विवरण देते हुए त्रैमासिक स्थिरता रिपोर्ट प्रकाशित करता है।