Сегодня 06 мая 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 🔥
Лаконичный трейлер раскрыл дату выхода и цену олдскульного приключения Mina the Hollower от создателей Shovel Knight 50 мин.
AMD выпустила драйвер с поддержкой Pragmata и других новых игр 3 ч.
Славянская Devil May Cry: разработчики балетного слешера «Царевна: Эпоха сказок» показали пять минут чистого геймплея 3 ч.
«Спокойной ночи и удачи!»: руководитель франшизы Dying Light покинул Techland после 13 лет работы 4 ч.
Meta готовит персонального ИИ-помощника для миллиардов пользователей — проект на $145 млрд пугает инвесторов 4 ч.
Второй трейлер GTA VI вышел ровно год назад, а фанаты вычислили дату следующего показа по расположению планет 5 ч.
Серверы Ubuntu снова заработали после пятидневной DDoS-атаки 6 ч.
Соавтор Mortal Kombat подтвердил работу над новой Mortal Kombat «и не только» 6 ч.
Google проведёт 12 мая мероприятие Android Show I/O Edition — там расскажут об Android 17 и, вероятно, об Aluminium OS 7 ч.
Gemini в «Google Документах» научился запоминать «постоянные» инструкции 7 ч.
Инвесторы требуют от Nintendo поднять цену Switch 2 — сейчас консоль убыточна 20 мин.
Corning построит в США три завода по выпуску оптоволокна для ИИ ЦОД с чипами NVIDIA 2 ч.
Смарт-кольцо Samsung Galaxy Ring 2 выйдет не раньше 2027 года — с упором на автономность и мониторинг здоровья 3 ч.
Мировой рынок чипов идёт к $1 трлн — первый квартал принёс почти $300 млрд 3 ч.
Energizer представила безопасные для детей и питомцев батарейки-таблетки — они не вызывают ожогов при проглатывании 3 ч.
Nvidia с помощью Corning заменит тысячи медных кабелей в дата-центрах оптикой — ради скорости и экономии энергии 3 ч.
«Борьба за выживание»: Microsoft хочет отказаться от обязательств по энергосбережению ради процветания ИИ 5 ч.
AMD уйдёт от универсальных серверных CPU — EPYC ждёт дробление под ИИ, облака и другие сценарии 5 ч.
Россияне смогут с 1 сентября сохранять номера телефонов при переезде в другие регионы 6 ч.
ДАТАРК расширила производство модульных ЦОД 6 ч.