MIT hà sviluppatu l'architettura di un novu processore fotonicu. Aumenterà l'efficienza di e rete neurali ottiche mille volte cumparatu cù i dispositi simili.
U chip riducerà a quantità di elettricità cunsumata da u centru di dati. Vi diceremu cumu funziona.
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Perchè avemu bisognu di una nova architettura?
E rete neurali ottiche sò più veloci di e soluzioni tradiziunali chì utilizanu cumpunenti elettroni. Luce isolamentu di i camini di signali, è i flussi laser sò capaci di passà per l'altri senza influenza mutuale. In questu modu, tutti i chjassi di signalazione ponu funziunà simultaneamente, chì permettenu un altu trasferimentu di dati.
Ma ci hè un prublema - a più grande a rete neurale, più energia cunsuma. Per risolve stu prublema, sò sviluppati chips acceleratori speciali (acceleratori AI) chì ottimisanu u trasferimentu di dati. Tuttavia, ùn sò micca scalate cum'è no vuleriamu.
U prublema di l'efficienza energetica è a scala di chips otticu hè stata risolta in MIT è una nova architettura di l'acceleratore fotonicu chì riduce u cunsumu di energia di u dispusitivu da mille volte è travaglia cù decine di milioni di neuroni. I sviluppatori dicenu chì in u futuru a tecnulugia hà da truvà applicazione in i centri di dati chì interagiscenu cù sistemi intelligenti cumplessi è algoritmi d'apprendimentu automaticu, è ancu analizà big data.
Cume hè ella?
U novu chip hè custruitu nantu à a basa di un circuitu optoelettronicu. I dati trasmessi sò sempre codificati cù segnali ottici, ma a rilevazione omodina equilibrata hè aduprata per a multiplicazione di matrici (). Questa hè una tecnica chì permette di generà un signalu elettricu basatu annantu à dui ottichi.
Una sola via di signalazione hè aduprata per trasmette impulsi luminosi cù informazioni nantu à i neuroni di input è output. Dati nantu à i pesi di i neuroni, à u cuntrariu, vene per canali separati. Tutti "divergenu" à i nodi di una griglia di fotodetettori omodini, chì calculanu u valore di output per ogni neurone (determina u livellu di u signale). Questa informazione hè dopu mandata à un modulatore, chì cunverte u signale elettricu in otticu. In seguitu, hè mandatu à a prossima capa di a rete neurale è u prucessu hè ripetutu.
In u so travagliu scientificu, ingegneri da MIT u schema seguente per una capa:
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A nova architettura di l'acceleratore AI richiede solu un canale di input è un canale di output per ogni neurone. In u risultatu, u numeru di fotodetettori hè uguagliatu à u numeru di neuroni, invece di i so coefficienti di ponderazione.
Stu approcciu permette di risparmià spaziu nantu à u chip, aumentà u numeru di camini di signali utili è ottimisà u cunsumu di energia. Avà l'ingegneri di u MIT creanu un prototipu chì testerà e capacità di a nova architettura in pratica.
Quale altru sviluppa chips fotonici?
Sviluppi di tecnulugia simili Lightelligence hè una piccula startup basatu in Boston. L'impiegati di a Cumpagnia dicenu chì u so acceleratore AI permetterà di risolve i prublemi di l'apprendimentu di macchine centinaie di volte più veloce di i dispositi classici. L'annu passatu, a squadra hà finitu a creazione di un prototipu di u so dispusitivu è si preparava à fà teste.
Funziona in u campu di chips photonic è Cisco. À u principiu di l'annu, a cumpagnia annuncia startup Luxtera, chì cuncepisce chips fotonici per i centri di dati. In particulare, a cumpagnia pruduce interfacce hardware chì permettenu di cunnette fibra ottica direttamente à i servitori. Stu approcciu aumenta a capacità di a rete è accelera u trasferimentu di dati. I dispositi Luxtera utilizanu lasers speciali per codificà l'infurmazioni è fotodetettori di germaniu per decifrallu.
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Altre grandi cumpagnie IT, cum'è Intel, sò ancu implicati in tecnulugia ottiche. Torna in 2016, anu cuminciatu à pruduce i so propii chips ottici chì ottimisanu u trasferimentu di dati trà i centri di dati. Ricertamenti, rapprisintanti di l'urganisazione chì pensanu à implementà sti tecnulugii fora di i centri di dati - in lidars for self-driving cars.
Chì ghjè a linea di fondu
Finu a ora, i tecnulugii fotonichi ùn ponu micca esse chjamati una suluzione universale. A so implementazione richiede grandi spese per l'equipaggiu tecnicu di i centri di dati. Ma sviluppi cum'è quelli chì sò sviluppati in u MIT è in altre urganisazioni renderanu chips ottici più prezzu è prubabilmente permettenu di esse promossi in u mercatu di massa per l'equipaggiu di centru di dati.
Simu in Aiutemu l'imprese à sviluppà infrastruttura IT è furnisce servizii cloud privati è hibridi. Questu hè ciò chì scrivemu nantu à u nostru blog corporativu:
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