Сегодня 20 августа 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 🔥
Студия-разработчик культовой Disco Elysium анонсировала Zero Parades — шпионскую ролевую игру с уставшей оперативницей в главной роли 18 мин.
Нью-Вегас, мистер Хаус и встреча с когтем смерти: второй сезон «Фоллаут» выйдет 17 декабря, но не целиком 40 мин.
Meta запустила ИИ-дубляж с липсинком для роликов в Instagram и Facebook 10 ч.
Разработчики Black Myth: Wukong анонсировали фэнтезийный боевик Black Myth: Zhong Kui, но «путешествие на Запад ещё не окончено» 10 ч.
Новая статья: Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2 — у крови странный привкус. Предварительный обзор 11 ч.
Авторы Ghostrunner анонсировали Valor Mortis — экшен от первого лица в стиле Dark Souls про восставшего из мёртвых солдата армии Наполеона 12 ч.
Первый геймплейный трейлер Call of Duty: Black Ops 7 подтвердил утечку даты выхода и «бесконечный» эндгейм сюжетной кампании 13 ч.
Спасать BioShock 4 из производственного ада доверили экс-руководителю Diablo 14 ч.
Phison пообещала разобраться с ломающим SSD обновлением Windows 11 24H2 14 ч.
Adobe представила Acrobat Studio — платформу на базе ИИ для работы со множеством разношёрстных файлов 14 ч.
Lightmatter «упаковала» 16 длин волн в одномодовое волокно 2 мин.
«Джеймс Уэбб» открыл самый маленький спутник Урана — давным-давно он ускользнул даже от «Вояджера» 4 мин.
Сегодня — презентация Google, на которой покажут Pixel 10 и множество других новинок 14 мин.
Электромобиль Nissan Leaf нового поколения при выходе на рынок США смог уложиться в цену до $30 000 59 мин.
Tesla приступила к тестированию автопилота на дорогах общего пользования в Японии 3 ч.
Xiaomi к 2027 году рассчитывает вывести свои электромобили на рынок Европы 3 ч.
Власти США намерены обменять субсидии на доли в капитале TSMC, Micron и Samsung 5 ч.
Meta официально «перезагрузила» свою ИИ-команду в попытке догнать OpenAI и Google 6 ч.
NVIDIA готовит для Китая урезанный ИИ-ускоритель на архитектуре Blackwell 11 ч.
Foxconn будет производить ИИ-оборудование для проекта Stargate на заводе, который она продала SoftBank 11 ч.