Инженеры представили прототип компьютерного чипа, работающего на свете вместо электричества, который способен радикально сократить энергозатраты при обучении и работе нейросетей. Технология повышает эффективность вычислений в 10–100 раз, при этом сохраняя точность на уровне традиционных электронных решений.
Как это работает
Ключевым новшеством стала интеграция микролинз Френеля и лазеров прямо в структуру чипа. Эти оптические элементы выполняют операцию свертки — основу распознавания изображений, видео и речи — гораздо быстрее и с минимальными энергозатратами. В испытаниях устройство достигло 98% точности при распознавании рукописных цифр, что сопоставимо с обычными процессорами.
Преимущества фотонных вычислений
- Снижение энергопотребления: оптическая свертка потребляет на порядки меньше энергии, чем электронная.
- Рост скорости: обработка сигналов светом ускоряет вычисления и позволяет работать в параллельном режиме за счет использования разных длин волн.
- Масштабируемость: технология совместима с существующими методами производства и может быть интегрирована в будущие чипы ИИ.
Что говорят разработчики
«Выполнение ключевых вычислений машинного обучения при почти нулевом энергопотреблении — это шаг вперед для всей отрасли», — отметил руководитель исследования профессор Фолькер Соргер (Университет Флориды). Его коллега, доцент Хангбо Янг, добавил: «Это первый случай, когда оптическая свертка была реализована непосредственно на чипе и применена к нейронной сети».
Контекст
Исследование проведено совместно с Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе и Университетом Джорджа Вашингтона, результаты опубликованы 8 сентября в журнале Advanced Photonics.
По словам авторов, в ближайшие годы оптические модули станут неотъемлемой частью каждого чипа ИИ, а переход от электричества к фотонам позволит создавать более мощные и экономичные вычислительные системы.
Источник: https://scitechdaily.com/new-light-based-chip-supercharges-ai-efficiency-by-up-to-100x/
Больше интересного – на медиапортале https://www.cta.ru/