Сегодня 11 августа 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 🔥
Календарь релизов — 11 – 17 августа: The Scouring, Echoes of the End и ремастер W40K: Dawn of War 32 мин.
Mortal Kombat 1 покорила новую вершину продаж и взяла курс на звание «самой сбалансированной» игры серии 38 мин.
«Займёт своё место в пантеоне "Цивилизаций"»: руководство Take-Two не потеряло веру в Sid Meier’s Civilization VII, несмотря на слабый старт продаж 2 ч.
Россияне пожаловались на массовые сбои при звонках в WhatsApp и Telegram 2 ч.
Бывший президент Blizzard предсказал, что Battlefield 6 «раздавит» Call of Duty: Black Ops 7, и все от этого выиграют 6 ч.
Создатели Delta Force анонсировали хоррор-шутер Crossfire: Rainbow — геймплейный трейлер и первые подробности 7 ч.
Раздача кооперативного боевика Guntouchables в Steam превзошла все ожидания разработчиков, но играют меньше 1 % от скачавших 7 ч.
Ubisoft проговорилась о сериале Far Cry от создателей «Фарго» и «В Филадельфии всегда солнечно» 9 ч.
VI Форум «Мой бизнес» в Архангельске: предприниматели, эксперты и представители власти обсудят рост в новых условиях 10 ч.
«Странно для публичной компании отказываться от лёгких денег»: Electronic Arts забраковала ремейк Dragon Age: Origins и ремастер трилогии 10 ч.
Ford сделает электромобили дешевле — первым на платформе Universal EV станет пикап за $30 000 4 мин.
Hyundai потребовала $65 за устранение уязвимости в системе бесключевого доступа к электромобилю Ioniq 5 17 мин.
«Рикор» представил российские 1U-серверы RS7104 и RS7110 на базе Intel Xeon Ice Lake-SP 19 мин.
«Выглядит как нечто, созданное Apple»: энтузиаст соединил iPad Pro и MacBook Air в полнофункциональный гибрид 2 ч.
Китайские телевизоры захватывают мир — Samsung и LG теряют рынок, пока доли TCL и Hisense растут 3 ч.
Популярный игровой процессор Ryzen 7 5700X3D скоро навсегда исчезнет из магазинов 4 ч.
Огромная видеокарта GeForce RTX 5080 Noctua Edition оказалась самой дорогой RTX 5080 от Asus — за неё просят больше $2000 4 ч.
Одна из самых дорогих RTX 5090: Asus оценила GeForce RTX 5090 ROG Astral OC BTF с разъёмом GC-HPWR в €3084 5 ч.
Xiaomi отгрузила всего 6042 электромобиля YU7, хотя заказы превысили 200 000 единиц за три минуты 6 ч.
Китай развернул антирекламную кампанию против Nvidia H20 7 ч.