Сегодня 20 мая 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 🔥
В YouTube появился ИИ-поиск по роликам и генератор Shorts на базе Gemini Omni 31 мин.
Nvidia призвала пользователей срочно обновить старые драйверы GeForce — в них нашли семёрку опасных уязвимостей 43 мин.
Google выпустила Gemini Omni — ИИ для генерации видео из текста, фото, аудио и любых других данных 2 ч.
«Sims, твои дни сочтены»: новый геймплей амбициозного симулятора жизни Paralives впечатлил фанатов жанра 3 ч.
Microsoft отказывается от двухфакторной аутентификации по SMS в пользу ключей доступа 4 ч.
Google представила Gemini 3.5 Flash — сверхбыстрая ИИ-модель уже доступна бесплатно 5 ч.
Forza Horizon 6 только вышла, а уже обогнала по пиковому онлайну в Steam все другие игры Xbox 6 ч.
Запустится даже на картошке: хардкорный ролевой боевик Outward 2 получил дату выхода в раннем доступе Steam и системные требования 7 ч.
Apple представила ИИ-функции для инвалидов — включая управление коляской взглядом 7 ч.
VMware представила превью гипервизора ESXi-Arm Fling для Arm-серверов 8 ч.
NASA испытает первые космические «заправки» для полётов к Луне и Марсу 36 мин.
Sony выпустила юбилейные наушники WH-1000X The ColleXion за $650 с шумоподавлением и урезанной автономностью 2 ч.
Новая статья: Обзор игрового ноутбука MSI Stealth 16 AI+ B3W: не размениваться на мелочи 2 ч.
До 84 ядер и 384 Мбайт L3-кеша: AMD опубликовала подробности о телеком-процессорах EPYC 8005 (Sorano) 3 ч.
Samsung объявила о старте продаж новых мониторов Odyssey и ViewFinity — вплоть до 6K 4 ч.
«Обезгугленные» TPU: Blackstone и Google развернут 500-МВт облако с фирменными ИИ-ускорителями Google без участия Google Cloud 4 ч.
Учёные решили головоломную задачу полётов ко множеству астероидов с минимальным расходом топлива 4 ч.
Microsoft представила очень дорогие планшеты Surface Pro 12 и ноутбуки Surface Laptop 8 на процессорах Intel Panther Lake 4 ч.
YADRO представила российский 2U-сервер Vegman R215 G4 на базе AMD EPYC Turin 6 ч.
Солнечная энергетика обгонит уголь и газ в 2030-х, но ИИ не даст отказаться от ископаемого топлива 6 ч.