MITek prozesadore fotoniko berri baten arkitektura garatu du. Sare neuronal optikoen eraginkortasuna mila aldiz handituko du antzeko gailuekin alderatuta.
Txipak datu-zentroak kontsumitzen duen elektrizitate kopurua murriztuko du. Nola funtzionatzen duen kontatuko dizugu.
Argazkia - β Zipriztindu
Zergatik behar dugu arkitektura berri bat?
Sare neuronal optikoak osagai elektronikoak erabiltzen dituzten soluzio tradizionalek baino azkarragoak dira. Argia seinale-bideen isolamendua, eta laser-korronteak elkarrengandik igarotzeko gai dira elkarren eraginik gabe. Modu honetan, seinaleztapen bide guztiek aldi berean funtziona dezakete, datu-transferentzia tasa handiak ahalbidetuz.
Baina arazo bat dago: zenbat eta sare neuronal handiagoa izan, orduan eta energia gehiago kontsumitzen du. Arazo hori konpontzeko, datu-transferentzia optimizatzen duten azeleragailu-txip bereziak (AI azeleragailuak) garatzen ari dira. Hala ere, ez dira guk nahi bezain ondo eskalatzen.
Energia-eraginkortasunaren eta txip optikoen eskalatzearen arazoa MIT-n konpondu zen eta gailuaren energia-kontsumoa mila aldiz murrizten duen eta hamar milioi neuronarekin funtzionatzen duen azeleragailu fotoniko arkitektura berri bat. Garatzaileek diote etorkizunean teknologiak sistema adimendun konplexuekin eta ikaskuntza automatikoko algoritmoekin elkarreragiten duten datu-zentroetan aplikazioa aurkituko duela, eta big data ere aztertuko duela.
Zer da bera
Txip berria zirkuitu optoelektroniko batean oinarrituta eraiki da. Igorritako datuak oraindik seinale optikoekin kodetzen dira, baina homodina detekzio orekatua erabiltzen da matrizea biderkatzeko (). Bi optikoetan oinarritutako seinale elektriko bat sortzeko aukera ematen duen teknika da.
Seinale-bide bakar bat erabiltzen da sarrerako eta irteerako neuronei buruzko argi-pultsuak transmititzeko. Neuronen pisuei buruzko datuak, aitzitik, kanal bereizietatik datoz. Horiek guztiak fotodetektagailu homodinoen sare bateko nodoetara "dibergatzen" dira, neurona bakoitzaren irteera-balioa kalkulatzen dutenak (seinale-maila zehaztu). Ondoren, informazio hori modulatzaile batera bidaltzen da, zeinak seinale elektrikoa berriro optiko bihurtzen du. Ondoren, sare neuronalaren hurrengo geruzara bidaltzen da eta prozesua errepikatzen da.
Euren lan zientifikoan, MITeko ingeniariak geruza baterako diagrama hau:
Irudia: / CC BY
AI azeleragailuaren arkitektura berriak sarrera eta irteera kanal bakarra behar ditu neurona bakoitzeko. Ondorioz, fotodetektagailuen kopurua neurona-kopuruarekin berdintzen da, haien haztapen-koefizienteak baino.
Ikuspegi honek txiparen lekua aurrezteko, seinale bide erabilgarriak handitzeko eta energia-kontsumoa optimizatzeko aukera ematen du. Orain MITeko ingeniariak arkitektura berriaren gaitasunak praktikan probatuko dituen prototipo bat sortzen ari dira.
Nor gehiago garatzen ari da txip fotonikoak?
Antzeko teknologiaren garapenak Lightelligence Bostonen kokatutako startup txiki bat da. Enpresako langileek diote beren AI azeleragailuak ikaskuntza automatikoko arazoak gailu klasikoek baino ehunka aldiz azkarrago konpontzea ahalbidetuko duela. Iaz, taldea bere gailuaren prototipoa sortzen ari zen eta probak egiteko prestatzen ari zen.
Txip fotonikoen eta Ciscoren alorrean lan egiten du. Urte hasieran konpainiak iragarri zuen Luxtera startup-a, datu-zentroetarako txip fotonikoak diseinatzen dituena. Bereziki, konpainiak zuntz optikoa zerbitzarietara zuzenean konektatzeko aukera ematen duten hardware interfazeak ekoizten ditu. Planteamendu honek sarearen ahalmena areagotzen du eta datuen transferentzia bizkortzen du. Luxtera gailuek laser bereziak erabiltzen dituzte informazioa kodetzeko eta germanio fotodetektagailuak deszifratzeko.
Argazkia - β Zipriztindu
Beste informatika-enpresa handi batzuk ere, Intel adibidez, teknologia optikoetan aritzen dira. 2016an, datu-zentroen arteko datu-transferentzia optimizatzen duten txip optikoak ekoizten hasi ziren. Berriki, erakundeko ordezkariak teknologia horiek datu-zentroetatik kanpo ezartzeko asmoa dutela -auto gidatzeko autoentzako lidarretan-.
Emaitza duten
Orain arte, teknologia fotonikoei ezin zaie irtenbide unibertsala deitu. Haien ezarpenak gastu handiak eskatzen ditu datu-zentroen berregokitze teknikorako. Baina MIT eta beste erakunde batzuetan garatzen ari diren bezalako garapenek txip optikoak merkeago egingo dituzte eta ziurrenik datu-zentroko ekipamenduen merkatu masiboan sustatzeko aukera emango dute.
Hemen gaude Enpresei laguntzen diegu IT azpiegitura garatzen eta hodeiko zerbitzu pribatu eta hibridoak eskaintzen. Hau da gure blog korporatiboan idazten duguna:
Iturria: www.habr.com