Сегодня 05 февраля 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 🔥
«Поэзия от мира пошаговых тактик»: научно-фантастическая стратегия Menace стартовала в раннем доступе Steam с «очень положительными» отзывами 10 мин.
Новый трейлер раскрыл дату выхода научно-фантастического приключения Planet of Lana 2: Children of the Leaf — демоверсия на подходе 3 ч.
Internet Archive взялся лечить интернет от «гниения ссылок» 3 ч.
«То есть Concord вас ничему не научила?»: Sony анонсировала кооперативный боевик Horizon Hunters Gathering, и фанаты в недоумении 4 ч.
The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered выйдет на Nintendo Switch 2, но фанаты радоваться не спешат 5 ч.
Дуров: Telegram ни разу не передал данные из переписок — и никогда этого не сделает 6 ч.
Bethesda подтвердила даты выхода Fallout 4: Anniversary Edition и Indiana Jones and the Great Circle на Nintendo Switch 2 6 ч.
Российский банк впервые начал выдавать кредиты под залог биткоинов 6 ч.
Осенью в Substack произошла утечка данных пользователей — обнаружили её только в феврале 6 ч.
Слухи: версия Starfield для PS5 не заставит себя долго ждать, а релиз на Switch 2 под угрозой 7 ч.
Вложимся в ИИ, а там посмотрим: Alphabet удвоит капзатраты в 2026 году на фоне полуторакратного роста выручки Google Cloud 18 мин.
Образцовая поддержка: Noctua «омолодила» полмиллиона кулеров — даже 17-летняя модель получила крепление под AM5 31 мин.
Топливо с «запахом жареной картошки»: в России успешно испытали авиационный SAF из отработанного растительного масла 3 ч.
ASRock начала проверки после новых поломок Ryzen 9000, но не объяснила, что делать пользователям 3 ч.
MSI усилила защиту RTX 5000 и RX 9000 от плавления разъёма — Afterburner получит функцию GPU Safeguard+ 3 ч.
Intel придумала интегрированные конденсаторы нового поколения — ключ к стабильному питанию ИИ-чипов будущего 4 ч.
Starlink стал золотой жилой SpaceX и скоро расширится — от спутниковых ИИ-гаджетов до контроля орбиты 5 ч.
Оперативная память и SSD подорожают почти вдвое в текущем квартале — как для ПК, так и для серверов 6 ч.
Из-за дефицита памяти у Raspberry Pi 4 появился версия со «сдвоенной» RAM, а 16-Гбайт версия Raspberry Pi 5 существенно подорожала 6 ч.
BMW признала подписку на обогрев сидений перегибом, но не откажется от разблокировки функций за доплату 6 ч.