’n Nuwe fotoniese skyfie sal help om energieverbruik in die datasentrum te verminder

MIT het die argitektuur van 'n nuwe fotoniese verwerker ontwikkel. Dit sal die doeltreffendheid van optiese neurale netwerke duisend keer verhoog in vergelyking met soortgelyke toestelle.

Die skyfie sal die hoeveelheid elektrisiteit wat deur die datasentrum verbruik word, verminder. Ons sal jou vertel hoe dit werk.

’n Nuwe fotoniese skyfie sal help om energieverbruik in die datasentrum te verminder
Foto - Ildefonso Polo — Unsplash

Hoekom het ons 'n nuwe argitektuur nodig?

Optiese neurale netwerke is vinniger as tradisionele oplossings wat elektroniese komponente gebruik. Lig vereis nie isolasie van seinpaaie, en laserstrome kan sonder wedersydse invloed deur mekaar beweeg. Op hierdie manier kan alle seinpaaie gelyktydig funksioneer, wat hoë data-oordragtempo's moontlik maak.

Maar daar is 'n probleem - hoe groter die neurale netwerk, hoe meer energie verbruik dit. Om hierdie probleem op te los, word spesiale versnellerskyfies (KI-versnellers) ontwikkel wat data-oordrag optimaliseer. Hulle skaal egter nie so goed as wat ons sou wou hê nie.

Die probleem van energiedoeltreffendheid en skaal van optiese skyfies is opgelos by MIT en aangebied ’n nuwe fotoniese versneller-argitektuur wat die toestel se kragverbruik met ’n duisend keer verminder en met tienmiljoene neurone werk. Die ontwikkelaars sê dat die tegnologie in die toekoms toepassing sal vind in datasentrums wat interaksie het met komplekse intelligente stelsels en masjienleeralgoritmes, en ook groot data ontleed.

Wat is sy

Die nuwe skyfie is gebou op die basis van 'n opto-elektroniese stroombaan. Die oorgedra data word steeds met optiese seine geënkodeer, maar gebalanseerde homodie-opsporing word gebruik vir matriksvermenigvuldiging (bladsy 30). Dit is 'n tegniek wat jou toelaat om 'n elektriese sein te genereer gebaseer op twee optiese.

'n Enkele seinpad word gebruik om ligpulse met inligting oor inset- en uitsetneurone oor te dra. Data oor die gewigte van neurone, inteendeel, kom deur afsonderlike kanale. Almal van hulle "divergeer" na nodusse van 'n rooster van homodiene fotodetektors, wat die uitsetwaarde vir elke neuron bereken (bepaal die seinvlak). Hierdie inligting word dan na 'n modulator gestuur, wat die elektriese sein terug na opties omskakel. Vervolgens word dit na die volgende laag van die neurale netwerk gestuur en die proses word herhaal.

In hul wetenskaplike werk, ingenieurs van MIT lei die volgende diagram vir een laag:

’n Nuwe fotoniese skyfie sal help om energieverbruik in die datasentrum te verminderPrent: Grootskaalse optiese neurale netwerke gebaseer op foto-elektriese vermenigvuldiging / CC BY

Die nuwe KI-versnellerargitektuur vereis slegs een inset- en een uitsetkanaal vir elke neuron. Gevolglik word die aantal fotodetektore gelykgestel aan die aantal neurone, eerder as hul gewigskoëffisiënte.

Hierdie benadering laat jou toe om spasie op die skyfie te bespaar, die aantal nuttige seinpaaie te verhoog en kragverbruik te optimaliseer. Nou is ingenieurs van MIT besig om 'n prototipe te skep wat die vermoëns van die nuwe argitektuur in die praktyk sal toets.

Wie anders ontwikkel fotoniese skyfies?

Ontwikkelings van soortgelyke tegnologie besig met Lightelligence is 'n klein onderneming wat in Boston gebaseer is. Maatskappywerknemers sê dat hul KI-versneller dit moontlik sal maak om masjienleerprobleme honderde kere vinniger as klassieke toestelle op te los. Verlede jaar was die span besig om die skepping van 'n prototipe van hul toestel te voltooi en voor te berei om toetse uit te voer.

Werk op die gebied van fotoniese skyfies en Cisco. Aan die begin van die jaar het die maatskappy aangekondig koop opstart Luxtera, wat fotoniese skyfies vir datasentrums ontwerp. Die maatskappy vervaardig veral hardeware-koppelvlakke waarmee u optiesevesel direk aan bedieners kan koppel. Hierdie benadering verhoog netwerkkapasiteit en versnel data-oordrag. Luxtera-toestelle gebruik spesiale lasers om inligting te enkodeer en germanium-fotodetektors om dit te dekripteer.

’n Nuwe fotoniese skyfie sal help om energieverbruik in die datasentrum te verminder
Foto - Thomas Jensen — Unsplash

Ander groot IT-maatskappye, soos Intel, is ook betrokke by optiese tegnologie. In 2016 het hulle hul eie optiese skyfies begin vervaardig wat data-oordrag tussen datasentrums optimaliseer. Onlangs het verteenwoordigers van die organisasie verteldat hulle van plan is om hierdie tegnologieë buite datasentrums te implementeer – in lidars vir selfbesturende motors.

Met die gevolg dat

Tot dusver kan fotoniese tegnologie nie 'n universele oplossing genoem word nie. Die implementering daarvan verg groot uitgawes vir tegniese hertoerusting van datasentrums. Maar ontwikkelings soos dié wat by MIT en ander organisasies ontwikkel word, sal optiese skyfies goedkoper maak en sal dit heel waarskynlik toelaat om in die massamark vir datasentrumtoerusting bevorder te word.

Ons is in ITGLOBAL.COM Ons help maatskappye om IT-infrastruktuur te ontwikkel en private en hibriede wolkdienste te verskaf. Dit is waaroor ons op ons korporatiewe blog skryf:

Bron: will.com

Voeg 'n opmerking