Сегодня 01 октября 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 🔥
ФИФА анонсировала первую FIFA после ухода Electronic Arts — это футбольная аркада FIFA Heroes для консолей и мобильных телефонов 15 мин.
Microsoft обновила иконки Office — они стали объёмнее и красочнее 28 мин.
Подписка Microsoft 365 Premium теперь доступна всем — Office, GPT-5 и другие ИИ-функции за $20 в месяц 37 мин.
«Тектонический сдвиг»: у Microsoft появится второй гендир — текущий сосредоточится на технических вопросах 50 мин.
«Любим вас больше, чем банкомат — деньги»: хоррор об ужасах долговой ямы CloverPit достиг новой вершины продаж 60 мин.
«Окей, Google, давай пообщаемся»: представлен ИИ-помощник Gemini for Home для умного дома 2 ч.
У Assassin's Creed, Far Cry и Rainbow Six теперь новый дом, которым частично владеет Tencent — Ubisoft представила Vantage Studios 3 ч.
Microsoft вывела Xbox Cloud Gaming из беты, подтянула графику до 1440p и повысила битрейт 3 ч.
Meta начнёт использовать чаты пользователей с ИИ, чтобы продавать ещё более персонализированную рекламу 3 ч.
Ultimate за $30, ПК-игры и Xbox Cloud Gaming для всех: Microsoft анонсировала масштабные изменения в Game Pass 3 ч.
Китай запустил самую мощную в мире центрифугу для экспериментов над пространством и временем 32 мин.
Apple приступила к разработке гарнитуры Vision Pro 2, подтвердила свежая утечка 2 ч.
Asus оценила GeForce RTX 5080 Hatsune Miku Edition в $1900 — на 90 % дороже рекомендованной цены 2 ч.
OpenAI построит ИИ ЦОД Stargate в Южной Корее, а Samsung поможет ей создать плавучие дата-центры 3 ч.
OpenAI объединится с Samsung и SK hynix, чтобы удовлетворить потребность в памяти для ИИ-мегапроекта Stargate 3 ч.
Oura представила керамические умные кольца Ring 4 за $499, зарядный футляр за $99 и медицинский сервис за $99 3 ч.
Сегодня в России отмечается День работников отрасли ЦОД 4 ч.
Selectel проведёт ежегодную флагманскую конференцию Selectel Tech Day 2025 в Москве 4 ч.
Паукообразный робот Charlotte будет возводить по дому в день — и на Луне тоже 4 ч.
Crucial выпустила самую быструю память LPCAMM2 LPDDR5X для ноутбуков — 8533 МТ/с 5 ч.