Сегодня 30 мая 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 🔥
Apple грозит штраф не менее 500 млн евро за нарушение законов ЕС 40 мин.
DeepSeek ужесточила цензуру в обновлённой ИИ-модели R1 2 ч.
Apple: разработчики приложений заработали $406 млрд через App Store в 2024 году 7 ч.
В Steam вышло демо Dispatch — комедийной игры про агентство супергероев от бывших разработчиков Tales from the Borderlands и The Wolf Among Us 9 ч.
Yandex B2B Tech запустила YTsaurus — платформу обработки данных любого объёма для бизнеса 11 ч.
CD Projekt подтвердила разработку двух секретных игр, о которых никто ничего не знает 12 ч.
Полный запрет майнинга скоро будет введён в Бурятии и Забайкалье 13 ч.
Миллионы людей открыли сотням веб-приложений полный доступ к своим файлам в Microsoft OneDrive 13 ч.
В Atomic Heart сыграло 10 миллионов человек, а Mundfish начнёт помогать амбициозным разработчикам 13 ч.
«Ростелеком» усилил требования по информационной безопасности к дочерним организациям и подрядчикам 13 ч.
Учёные создали наклейку на лицо за $20, которая предупредит о «выгорании» 3 ч.
Dell удалось воодушевить инвесторов прогнозом увеличения выручки от ИИ-серверов в полтора раза 3 ч.
ASRock признала, что её материнские платы ломают процессоры Ryzen 9000 7 ч.
Lian Li представила СЖО HydroShift II LCD-C с радиатором 360 мм и тремя конфигурациями 8 ч.
Новая статья: Обзор LCD Full HD-проектора Digma DP-FHD800A: современный подход 8 ч.
NVIDIA значительно увеличила выручку и прибыль, несмотря на потери из-за санкций США 9 ч.
В Китае испытали многоразовую ракету для мгновенной доставки товаров с Aliexpress по всему миру 10 ч.
Гендир Intel Лип-Бу Тан начал борьбу с бюрократией и теперь нуждается в большом клиенте 12 ч.
Vivo представила смартфоны S30 и S30 Pro Mini с 50-Мп перископическими камерами и мощными чипами 12 ч.
Frore представила твердотельный кулер AirJet Mini G2 — производительность выросла на 42 % 13 ч.