Сегодня 11 ноября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учение — свет: в MIT создали фотонный процессор для ИИ с высокой  скоростью и низким потреблением

Группа из учёных Массачусетского технологического института и их зарубежных коллег создала, как они утверждают, первый полностью фотонный процессор для приложений искусственного интеллекта. Фотонный процессор работает не хуже аналогов на кремниевых транзисторах, но проводит вычисления с намного меньшим потреблением энергии. Это особенно важно для создания «думающей» периферии — лидаров, камер, устройств связи и другого, к чему теперь открыта прямая дорога.

 Источник изображения: Sampson Wilcox, Research Laboratory of Electronics

Источник изображения: Sampson Wilcox, Research Laboratory of Electronics

Основная проблема при создании полностью фотонного чипа для ИИ заключается в том, что свет хорошо справляется с линейными вычислениями, тогда как нелинейные вычисления производятся с существенными затратами энергии. Для проведения последних необходимы специальные блоки, ведь фотоны реагируют друг с другом только в особых условиях. Поэтому прежде линейные операции, например, умножение матриц, проводились фотонным блоком, а для нелинейных вычислений световой сигнал переводился в форму электрического импульса и дальше обрабатывался по старинке — обычным процессором из кремниевых транзисторов.

Учёные из MIT поставили перед собой цель создать единый процессор, у которого на вход подавался бы световой сигнал и световой же сигнал был бы на выходе без использования кремниевых сопроцессоров. По их словам, используя предыдущие работы и находки зарубежных коллег, они добились поставленной задачи.

Разработанное исследователями оптическое устройство смогло выполнить ключевые вычисления для задачи классификации с помощью машинного обучения менее чем за половину наносекунды, при этом достигнув точности более 92 % — это производительность, которая находится на одном уровне с традиционным оборудованием. Созданный чип состоит из взаимосвязанных модулей, образующих оптическую нейронную сеть и изготовлен с использованием коммерческих литографических техпроцессов, что может обеспечить масштабирование технологии и её интеграцию в современную электронику.

Учёные обошли проблему с нелинейными фотонными вычислениями интересным образом. Они разработали интегрированный в оптический процессор блок NOFU — нелинейно-оптический функциональный блок, который позволил задействовать электронные цепи вместе с оптическими, но без перехода к внешним операциям. По-видимому, блок NOFU был выбран как компромисс между чисто фотонными нелинейными схемами и классическими, электронными.

Вначале система кодирует параметры глубокой нейронной сети в световых импульсах. Затем массив программируемых светоделителей выполняет матричное умножение входных данных. Потом данные передаются в программируемый слой NOFU, где реализуются нелинейные функции, передавая световые сигналы на фотодиоды. Последние, в свою очередь, транслируют световой сигнал в электрические импульсы. Поскольку этот этап не требует внешнего усиления, блоки NOFU потребляют очень мало энергии.

«Мы остаемся в оптической области всё время, до конца, когда хотим считать ответ. Это позволяет нам добиться сверхнизкой задержки», — говорят авторы исследования.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Музыкальное приключение Mixtape от создателей The Artful Escape не выйдет в 2025 году 13 мин.
Sony разочаровалась в Destiny 2 и признала обесценение активов Bungie 2 ч.
Вышла новая версия WineHelper — программы для запуска Windows-приложений в ОС «Альт» 2 ч.
Евросоюз собрался принести приватность обычных граждан в жертву ИИ 3 ч.
«Случилось невообразимое»: спустя всего пять месяцев Dune: Awakening начала уступать Conan Exiles по количеству игроков в Steam 5 ч.
Журналисты показали, как выглядит версия Diablo IV для Китая — никакой крови, черепов и скелетов 5 ч.
Стартап Spectral Compute по переносу CUDA-приложений на сторонние платформы получил на развитие $6 млн 7 ч.
Запуск Arc Raiders стал лучшим в истории Nexon — 4 миллиона проданных копий менее чем за две недели 7 ч.
Google объявила охоту на приложения, «пожирающие» батареи смартфонов 8 ч.
«Базис» представляет Basis Workplace 3.1 с поддержкой мультиплатформенных пулов 9 ч.
Бывшая Yandex N.V. взлетела — выручка Nebius подскочила на 355 % после сделки с Meta 37 мин.
Экзоскелет из Death Stranding 2 стал реальностью и скоро поступит в продажу — Кодзима приложил руку 43 мин.
По телевизорам Samsung начал расселяться ИИ-помощник Bixby на базе Microsoft Copilot и Perplexity 60 мин.
Ветеран разработки Windows протестировал 25 своих ПК с 1976 года — современный быстрее как минимум в 200 000 раз 2 ч.
Быстро, но недалеко: Kyocera объявила о прорыве в беспроводной связи под водой — 5,2 Гбит/с по лазеру 2 ч.
Новая статья: Обзор медиаприставки SberBox Max: быстрый Макс 3 ч.
Apple представила авоську для iPhone — экстравагантный чехол Pocket по цене $150–230 3 ч.
Из Tesla сбежали руководители, отвечавшие за Cybertruck и Model Y 3 ч.
Tapestry, «ИИ-управляющий» энергосетями от Google X, поможет обеспечить надёжное питание кампуса Rio AI City мощностью 1,8 ГВт 4 ч.
Облака и ЦОД Northern Data будут проданы Rumble для создания экосистемы Freedom-First с упором на свободу слова и приватность, а майнинговые мощности достанутся Elektron Energy 4 ч.