Сегодня 09 апреля 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 🔥
«Положит конец Cities: Skylines»: игроков впечатлил первый геймплей реалистичной градостроительной стратегии City Masterplan 28 мин.
Злоумышленники спрятали вирус для кражи данных кредиток в SVG-изображении размером 1 пиксель 43 мин.
Фишинг нового уровня: Microsoft предупредила об атаках с обходом 2FA 45 мин.
В Госдуме объяснили, почему Steam не грозит блокировка в России 2 ч.
Excel ошибочно считает 1900 год високосным — и этот баг останется навсегда 2 ч.
Gemini стал умнее: Google добавила «Блокноты» для сбора и хранения информации по темам 2 ч.
Microsoft раскрыла кампанию по взлому десятков тысяч домашних роутеров MikroTik и TP-Link 2 ч.
«Союзмультфильм» начнёт применять ИИ при производстве мультфильмов 2 ч.
Надёжный инсайдер раскрыл, когда пройдёт следующий выпуск State of Play — ждать осталось недолго 2 ч.
Пользователи YouTube Shorts теперь могут встраивать своих ИИ-аватаров в короткие видеоролики 2 ч.
Президент Microsoft намекнул на создание защищённых ЦОД в свете войны на Ближнем Востоке 29 мин.
Человекоподобные роботы Boston Dynamics Atlas начнут собирать автомобили Kia на американских заводах 37 мин.
Intel научилась изготавливать самые тонкие в мире чиплеты на базе нитрида галлия 42 мин.
«Роскосмос» впервые одобрил проект частной космической ракеты — её назвали «Воронеж» 2 ч.
TrendForce: начало поставок NVIDIA Rubin задержится, а Hopper для Китая выпустят меньше, чем ожидалось 2 ч.
Российская электроника может подорожать на 15–30 %: производители назвали невыполнимыми новые требования к локализации печатных плат 2 ч.
Apple начала продавать запчасти для MacBook Neo, iPhone 17e и ещё пяти устройств, представленных в марте 2 ч.
NASA и «Роскосмос» продлят работу старейшего модуля МКС до 2032 года 2 ч.
Цены на 30-Тбайт SSD для ЦОД за год взлетели в шесть раз — теперь они в 22,6 раз дороже HDD 2 ч.
Uber перенесёт рабочие нагрузки на чипы AWS Graviton и Trainium нового поколения 3 ч.