Сегодня 18 марта 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 🔥
Fortnite вернётся в Play Store по всему миру вместе с запуском сезона «Противостояние» 7 ч.
Хардкорная сложность, вырезанный контент и новые кошмары: с выходом ПК-версии Death Stranding 2: On the Beach получит крупное обновление 8 ч.
Скандал с почтовым ПО Horizon не утихает: тысячи невинно осуждённых британцев до сих пор без выплат 10 ч.
Bethesda разразилась новостями о Starfield — сюжетное дополнение Terran Armada, крупное обновление Free Lanes и версия для PS5 10 ч.
Alibaba запустила платформу для ИИ-агентов Wukong с интеграцией Slack и Teams 10 ч.
Чат-бот Anthropic Claude научился генерировать шрифты на основе рукописного текста 10 ч.
Disco Elysium, Resident Evil 7, Like a Dragon: Infinite Wealth и многие другие: Microsoft раскрыла последние новинки Game Pass в марте 11 ч.
В мобильном Chrome появилась панель закладок — но только для планшетов и складных смартфонов 13 ч.
В Google Gemini появится ветвление беседы — как в ChatGPT 13 ч.
«Алиса AI» начала обучать школьников — ИИ поможет разобраться с задачами по математике 13 ч.
Доступные смартфоны Samsung перейдут на OLED-панели китайской CSOT — Samsung Display очень недовольна 4 ч.
Новая статья: Обзор смартфона Google Pixel 10a: Google, где изменения? 5 ч.
Nvidia наконец выпустила рабочую станцию DGX Station на базе GB300 Grace Blackwell — у неё почти полтерабайта LPDDR5X 6 ч.
Oppo представила флагманский складной смартфон Find N6 с «практически невидимой складкой» по цене от $1437 6 ч.
В России утверждён план развития высокопроизводительных вычислений и суперкомпьютерной инфраструктуры 7 ч.
Microsoft возьмётся за проблему раздробленного Copilot — направление ИИ получит нового главу 7 ч.
Чудо-материал из отходов: учёные научились превращать скорлупу арахиса в «почти графен» 8 ч.
Samsung выпустила 140-долларовый смартфон Galaxy M17e — Dimensity 6300, 50-Мп камера и батарея на 6000 мА·ч 8 ч.
Oppo представила смарт-часы Watch X3 с титановым корпусом, мониторингом глюкозы и выявлением гипертонии 10 ч.
AWS и NVIDIA расширят сотрудничество: в следующие 12 месяцев AWS внедрит более 1 млн ИИ-ускорителей NVIDIA 10 ч.