Сегодня 23 сентября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про искусственный интеллект

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Бесплатная версия Adobe Premiere для Android предлагает широкие возможности редактирования видео 3 ч.
«Плачу слезами счастья»: моддер добавил в Dark Souls 2 бесшовный кооператив на шестерых, и фанаты в восторге 11 ч.
Undead Labs спустя восемь лет под контролем Xbox стала независимой — State of Decay 3 всё ещё в разработке и нацелена на 2027 год 12 ч.
Нейрогастарбайтеры: OpenAI уволила сотрудников за использование ИИ при обучении ИИ 13 ч.
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой Aion 2, Control Resonant и The Witcher 3: Wild Hunt — Remastered 13 ч.
Blizzard подтвердила, что амбициозный шутер с открытым миром StarCraft не будет эксклюзивом Xbox 14 ч.
ИИ находит множество уязвимостей в ПО, но хакеры не спешат ими пользоваться 14 ч.
Halo у Activision, угроза закрытия разработчиков Hellblade и массовые увольнения: Xbox анонсировала новый этап масштабной реструктуризации 15 ч.
«Новая игра +», упрощённая сложность и улучшения производительности: разработчик The Blood of Dawnwalker подтвердил первое большое обновление 16 ч.
Xiaomi представила флагманскую ИИ-модель MiMo-V2.6 Pro и быструю MiMo-V2.6-Flash 17 ч.
В Китае доля угольной энергетики впервые опустилась ниже 50 % по итогам первого полугодия 2 ч.
Razer представила компактные настольные комплекты колонок Mako и Mako X мощностью до 60 Вт 2 ч.
Новая статья: Обзор MSI MPG Infinite Z3 X3D: этот ПК готов к GTA VI «на максималках» (в отличие от PS5) 7 ч.
Новая статья: Шпионское наследство и триумф баллистики: как телескоп „Нэнси Грейс Роман“ отправился переписывать космологию 8 ч.
К 2050 году из-за ИИ контейнеры с электронными отходами смогут шесть раз опоясать Землю 9 ч.
Apple готовит свой аналог Whoop — популярного био-трекера без экрана 9 ч.
Представлен Motorola Signature 27 — первый смартфон на чипе Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6 9 ч.
Представлен смартфон Oppo Find X10 с парой 200-Мп камер и версия Find X10 E с 50-Мп трио 13 ч.
Apple представила Beats 360 — первые полноразмерные наушники с возможностью персонализации 13 ч.
Alibaba представила новый ИИ-ускоритель Zhenwu V900 — самый мощный в Китае, и заявила о планах увеличить мощность ЦОД до 20 ГВт 13 ч.