Сегодня 09 июня 2026
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 🔥
Apple представила функцию разделения общего счёта за ужин по фотографии чека 3 ч.
iOS 27 получила настраиваемый эквалайзер для AirPods и передачу данных о пульсе через GymKit 7 ч.
Apple лишила не слишком старые iPad и Watch поддержки iPadOS 27 и watchOS 27 7 ч.
Apple представила visionOS 27 с поддержкой Siri AI и изогнутых окон 8 ч.
В iOS 27 появятся новые ИИ-инструменты для редактирования фотографий в «Фото» 9 ч.
Европейцы не получат Siri AI вместе с iOS 27 — Apple винит в этом закон DMA 9 ч.
Apple радикально обновила Apple Intelligence, опираясь на Google Gemini 10 ч.
Apple представила новую Siri, снова — Siri AI поселилась на островке iPhone, работает с Google Gemini и умеет анализировать экран 11 ч.
После семи лет разработки олдскульная ролевая игра Sea of Stars от создателей The Messenger получила прощальное обновление и вышла на Switch 2 12 ч.
Meta обвинила создателя шпионского софта Pegasus в нарушении судебного запрета и новых атаках на WhatsApp 12 ч.
OpenAI запустила проект Economic Research Exchange для изучения влияния ИИ на экономику 3 ч.
Новая статья: Компьютер месяца — июнь 2026 года 6 ч.
Google заказала у Intel изготовление 3 млн TPU — у TSMC спрос превысил возможности производства 7 ч.
Новая статья: Крах доктрины: авария тяжелой ракеты New Glenn оставила NASA в полной зависимости от SpaceX 8 ч.
Google заказала у Intel производство 3 млн ИИ-процессоров TPU 12 ч.
Акции TSMC и других азиатских техногигантов массово дешевеют вслед за американскими 14 ч.
Россиян не будут заставлять регистрировать аккаунты через отечественные e-mail — «Антифрод 2.0» доработали 15 ч.
Эстонская Skeleton Technologies представила суперконденсаторные ИБП GrapheneUPS для ИИ ЦОД 16 ч.
Российский рынок радиоэлектроники достиг 4 трлн рублей, но зависимость от импорта остаётся высокой 16 ч.
Стартап Windrose Electric, разрабатывающий электрические грузовики, представил концепцию ИИ ЦОД на колёсах 16 ч.