Компания Lightmatter представила полнофункциональный фотонный процессор, способный поддерживать работу ИИ с точностью, сопоставимой с кремниевыми системами, при значительно меньшем энергопотреблении. Исследование опубликовано в журнале Nature.
«Компьютер нового типа» использует свет вместо электричества для выполнения сложных вычислений, необходимых для работы систем ИИ. Разработка Lightmatter — первое решение, которое не использует транзисторы и способно запускать передовые нейронные сети, включая ResNet, BERT и алгоритмы глубокого обучения с подкреплением.
Традиционные кремниевые вычисления подходят к пределу: дальнейшее масштабирование производительности фактические ограничено законами физики. Нагрузки, связанные с работой ИИ предъявляют огромные требования. Чтобы удвоить производительность в нынешних системах, нужно увеличить площадь кремния в корпусе, что экспоненциально увеличивает стоимость.
Фотонный процессор Lightmatter объединяет шесть чипов в одном корпусе, содержащем 50 миллиардов транзисторов и миллион фотонных компонентов. Устройство способно выполнять 65,5 трлн операций в секунду, потребляя всего 78 Вт электрической и 1,6 Вт оптической мощности. Это решает одну из главных проблем современных вычислений — высокое энергопотребление.
Инженеры компании решили проблему точности вычислений, характерную для предыдущих фотонных компьютеров. Для Lightmatter разработали метод адаптивного блока с плавающей точкой (ABFP), который группирует очень большие и малые числа перед отправкой через фотонные схемы, гарантируя, что даже самые незначительные значения не потеряются в процессе вычислений.
При этом Lightmatter не требует полного отказа от существующей инфраструктуры. Гибридная фотонно-электронная конструкция интегрирует фотонные тензорные ядра с обычными электронными системами управления и памяти. Система программируется с использованием стандартных фреймворков ИИ, таких как PyTorch и TensorFlow, что упрощает ее внедрение.
Несмотря на значимость разработки генеральный директор Lightmatter Ник Харрис в интервью Reuters отметил, что хотя чип уже может решать некоторые задачи ИИ с точностью, сравнимой с кремниевыми устройствами, вероятно, пройдет около десятилетия, прежде чем эта технология станет массовой.
Читать далее:
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Названа главная опасность брака: оказалось, это приводит к деменции
Ученые в тупике: «Уэбб» засек невозможный свет в галактике
На обложке: Изображение от freepik, сведения о лицензии
