Сегодня 27 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 🔥
Google Meet опять «штормит» — россияне массово жалуются на сбои сервиса в России 57 мин.
Anthropic выпустила ИИ-агента Claude для Google Chrome — доступен он лишь 1000 человек в мире 58 мин.
Спустя год замедления YouTube наконец уступил «VK Видео» по месячной аудитории в России 3 ч.
«Алиса» стала ИИ-агентом в «Яндекс Браузере», но пока готова выполнять поручения не для всех 4 ч.
OpenAI решили засудить за самоубийство подростка — компания пообещала изменить ChatGPT 4 ч.
Anthropic увернулась от иска за обучение ИИ на электронных книгах с помощью «исторического соглашения» 5 ч.
Восставший из мёртвых легендарный издатель Acclaim анонсировал игровую презентацию, которую «вы не захотите пропускать» 5 ч.
Миллионные зарплаты не помогли: элитная лаборатория суперинтеллекта Meta стала терять сотрудников 5 ч.
Atari выкупила у Ubisoft права на пять игр, включая Cold Fear, I Am Alive и Grow Home 6 ч.
Google выпустила «ИИ-фотошоп» — в Gemini встроили модель nano-banana, которая может точно редактировать картинки 6 ч.
Sandisk выпустила быстрые SSD WD Blue SN5100 — до 4 Тбайт и до 44 % быстрее предшественников 48 мин.
Малайзия анонсировала первый собственный ИИ-ускоритель SkyeChip MARS1000 2 ч.
«Байкал Электроникс» готовит ИИ-чип BE-AI1000 с HBM3E и PCIe 5.0 3 ч.
Китай собрался утроить выпуск ИИ-чипов в следующем году, чтобы обеспечить развитие DeepSeek 3 ч.
Представлен вместительный корпус Eurocase M9 Plus с улучшенной вентиляцией 3 ч.
Учёные в США упростили 3D-печать сверхпроводников — новый шаг к квантовым технологиям и не только 4 ч.
В России может появиться больше Tesla Cybertruck — экстравагантный электромобиль дебютирует в Южной Корее 4 ч.
Humain начала строительство двух ИИ ЦОД в Саудовской Аравии 4 ч.
Летающие электромобили Alef получили базу для испытаний в Кремниевой долине — серийное производство не за горами 4 ч.
Проект одного из крупнейших в мире ЦОД Project Sale оказался под угрозой срыва 4 ч.