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 🔥
Новый трейлер раскрыл дату выхода научно-фантастического приключения Planet of Lana 2: Children of the Leaf — демоверсия на подходе 44 мин.
Internet Archive взялся лечить интернет от «гниения ссылок» 2 ч.
«То есть Concord вас ничему не научила?»: Sony анонсировала кооперативный боевик Horizon Hunters Gathering, и фанаты в недоумении 2 ч.
Биткоин рухнул ниже $67 000 — инвесторы напуганы и устроили распродажу 3 ч.
The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered выйдет на Nintendo Switch 2, но фанаты радоваться не спешат 4 ч.
Дуров: Telegram ни разу не передал данные из переписок — и никогда этого не сделает 4 ч.
Bethesda подтвердила даты выхода Fallout 4: Anniversary Edition и Indiana Jones and the Great Circle на Nintendo Switch 2 4 ч.
Российский банк впервые начал выдавать кредиты под залог биткоинов 5 ч.
Осенью в Substack произошла утечка данных пользователей — обнаружили её только в феврале 5 ч.
Слухи: версия Starfield для PS5 не заставит себя долго ждать, а релиз на Switch 2 под угрозой 5 ч.
Топливо с «запахом жареной картошки»: в России успешно испытали авиационный SAF из отработанного растительного масла 46 мин.
ASRock начала проверки после новых поломок Ryzen 9000, но не объяснила, что делать пользователям 53 мин.
MSI усилила защиту RTX 5000 и RX 9000 от плавления разъёма — Afterburner получит функцию GPU Safeguard+ 2 ч.
Intel придумала интегрированные конденсаторы нового поколения — ключ к стабильному питанию ИИ-чипов будущего 3 ч.
Starlink стал золотой жилой SpaceX и скоро расширится — от спутниковых ИИ-гаджетов до контроля орбиты 3 ч.
Оперативная память и SSD подорожают почти вдвое в текущем квартале — как для ПК, так и для серверов 4 ч.
Из-за дефицита памяти у Raspberry Pi 4 появился версия со «сдвоенной» RAM, а 16-Гбайт версия Raspberry Pi 5 существенно подорожала 4 ч.
BMW признала подписку на обогрев сидений перегибом, но не откажется от разблокировки функций за доплату 5 ч.
SpaceX вопреки традициям намерена попасть в фондовые индексы сразу после IPO 5 ч.
Китайский рынок электромобилей забуксовал — продажи BYD в январе рухнули до минимума за два года 6 ч.