Новый фотонный процессор обещает более быстрые и энергоэффективные вычисления в ИИ

Исследователи из MIT разработали новый фотонный чип, который может значительно улучшить скорость и энергоэффективность вычислений искусственного интеллекта (AI), как сообщалось в понедельник в пресс-релизе MIT.

Этот чип использует свет для выполнения основных операций глубоких нейронных сетей, типа модели машинного обучения, предлагая более быструю альтернативу традиционным электронным процессорам. Глубокие нейронные сети используются в широком диапазоне приложений ИИ, от распознавания изображений до обработки естественного языка, утверждает MIT.

Эти модели требуют значительной вычислительной мощности, и по мере того как они становятся сложнее, они могут превысить возможности традиционного электронного оборудования.

Однако новый фотонный процессор решает эту проблему, используя свет для выполнения вычислений вместо электричества, что позволяет ему работать более эффективно, по данным MIT.

Фотонный чип выполняет ключевые задачи, такие как умножение матриц, критически важная операция в глубоком обучении, используя свет. Этот процесс, который обычно обрабатывается электрическими цепями, на чипе выполняется оптически, сообщает MIT.

В результате чип способен завершать эти вычисления менее чем за половину наносекунды, достигая более 92% точности. Эта производительность соответствует уровню традиционного электронного оборудования, но при гораздо большей энергоэффективности, как сообщает MIT.

Одним из трудностей при создании этого чипа было включение нелинейных операций, которые необходимы для того, чтобы модели глубокого обучения могли распознавать сложные шаблоны, объяснили в MIT.

Свет сам по себе обычно не подходит для этих операций, поэтому исследователи разработали специализированные компоненты, называемые блоками нелинейных оптических функций (NOFUs), которые позволяют чипу выполнять эти задачи, сочетая свет и минимальный электрический ввод, согласно MIT.

Этот прогресс может иметь важное значение для приложений ИИ, которым требуется быстрая обработка, таких как в навигации, телекоммуникациях и научных исследованиях.

Способность выполнять задачи машинного обучения в реальном времени с минимальным энергопотреблением расширяет возможности для более эффективных и масштабируемых систем ИИ. Чип был изготовлен с использованием стандартных процессов производства полупроводников, что означает, что его можно производить в масштабах с использованием существующих технологий.

MIT заявляет, что в будущем работа будет сосредоточена на интеграции чипа с другими системами, такими как камеры и устройства связи, для дальнейшего исследования его практического применения.

В целом, этот новый фотонный процессор представляет собой шаг вперед в развитии более эффективных, быстрых систем искусственного интеллекта, что может привести к прогрессу в различных областях, включая автономные транспортные средства, медицинскую диагностику и другое.