Сегодня 12 августа 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 🔥
«Просто челюсть отвисла»: моддер поразил фанатов демонстрацией Dark Souls 3 с трассировкой пути 3 мин.
Более трети систем управления инфраструктурой российских ЦОД работают на уязвимом ПО 54 мин.
Saber опровергла, что заменила ведущего сценариста Rideshare "Stimulator" на ChatGPT, но подтвердила использование ИИ в игре 2 ч.
В Steam вышла демоверсия Travelling at Night — вдохновлённой Planescape: Torment и Disco Elysium нелинейной RPG в разрушенной Европе 3 ч.
«Это же Metal Gear Rising: Revengeance 2»: эффектный 11-минутный трейлер к старту предзаказов китайского боевика Phantom Blade Zero взбудоражил игроков 4 ч.
Anthropic собирается порадовать инвесторов успехами в сфере здравоохранения и медицины, чтобы доказать пользу ИИ 6 ч.
Неопубликованная модель Anthropic добилась прогресса в решении важнейшей математической задачи 6 ч.
Apple не смогла затянуть дело с Epic Games — суд обязал за сутки обосновать комиссию App Store 6 ч.
Manus готовится возобновить деятельность в качестве независимой компании после отмены сделки с Meta 6 ч.
Приложение «Яндекс пэй» исчезло из App Store 10 ч.
«Росатом» завершил строительство синхротрона СКИФ — до начала работы остались считанные дни 8 мин.
Аналитики не поверили Micron: память перестанет дорожать прежними темпами уже в этом году 10 мин.
GIC и Macquarie основали Theseus Infrastructure для обслуживания нужд Anthropic, а криптомайнер Riot Platforms сдаст последней ЦОД 31 мин.
США утратили первенство в технологиях сверхпроводящих супермагнитов — теперь их пытаются купить в Китае 34 мин.
Главный дизайнер Tesla пообещал, что новый Roadster выйдет очень скоро 55 мин.
Компьютерный корпус DeepCool CC550 4F формата Mid-Tower представлен в России 55 мин.
Южная Корея официально утвердила план высадки на Луну к 2030 году 2 ч.
Денежная волна ИИ-бума докатилась до поставщиков технических газов, вакуумных насосов и теплообменников 2 ч.
Китай отправит робопсов на Луну — они будут добывать воду, строить жильё и поддерживать людей 3 ч.
В России поступил в продажу смартфон Infinix HOT 70 Pro 5G с интерактивной задней панелью и ИИ-кнопкой 3 ч.