Сегодня 07 июля 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 🔥
«Спрашиваю для друга»: сооснователь Arkane поинтересовался у гендиректора Xbox, сколько стоит выкупить студию 2 ч.
Microsoft начала тестировать функцию Cloud Rebuild — облачное восстановление засбоившей Windows 11 3 ч.
Американские компании массово переходят на китайский ИИ — решения OpenAI и Anthropic стали слишком дороги 3 ч.
Microsoft продлила выпуск «горячих» обновлений для Windows Server 2022 до октября 2027 года 5 ч.
Claude тайно научился «думать про себя» — исследователи Anthropic сами удивились находке 5 ч.
ИИ перестали считать угрозой для миллионов рабочих мест — но увольнения всё равно продолжаются 6 ч.
«Базис» выпустил версию платформы Basis Digital Energy 1.7 7 ч.
Инсайдер раскрыл, чего ждать от ремейка Splinter Cell — переосмысление знакового стелс-экшена Ubisoft в «крайне хрупком состоянии» 7 ч.
Xbox рассчитывала к 2026 году достичь 77 миллионов подписчиков Game Pass, но с треском провалилась 8 ч.
Apple и Epic Games убедили суд приостановить разбирательство по поводу App Store 8 ч.
Канадская Coractive взялась за развитие полого оптоволокна 49 мин.
Кастомный IRHX AWS на 9 % сократит расход воды в ЦОД 2 ч.
Бюджетный смартфон Nothing Phone (4b) представлен официально по цене €329 2 ч.
Представлены беспроводные наушники Nothing Ear (3a) с 32 Мбайт памяти, смарт-функциями и активным шумоподавлением за €99 2 ч.
Акции SpaceX вошли в индекс Nasdaq 100 — аналитики рекомендуют их к покупке почти единогласно 2 ч.
Anthropic потратит $19 млрд на аренду у TeraWulf ЦОД Jusitified Data в Кентукки 3 ч.
Подорожавшая память урезала скидки: крупнейшая распродажа в Китае обернулась падением продаж смартфонов на 13 % 5 ч.
Строительство новых дата-центров в России рухнет до минимума за семь лет — несмотря на бум ИИ 5 ч.
В России впервые официально подняли в воздух дрон с человеком на борту 6 ч.
Минцифры РФ предложило предупреждать абонентов о массовых обзвонах и ограничить детские SIM-карты 7 ч.