MIT on kehittänyt uuden fotoniprosessorin arkkitehtuurin. Se lisää optisten hermoverkkojen tehokkuutta tuhatkertaisesti verrattuna vastaaviin laitteisiin.
Siru vähentää konesalin kuluttaman sähkön määrää. Kerromme, miten se toimii.
Фото - - roiskeet pois
Miksi tarvitsemme uutta arkkitehtuuria?
Optiset neuroverkot ovat nopeampia kuin perinteiset elektronisia komponentteja käyttävät ratkaisut. Kevyt signaalipolkujen eristäminen, ja laservirrat voivat kulkea toistensa läpi ilman keskinäistä vaikutusta. Tällä tavalla kaikki signalointireitit voivat toimia samanaikaisesti, mikä mahdollistaa suuret tiedonsiirtonopeudet.
Mutta on ongelma - mitä suurempi hermoverkko, sitä enemmän se kuluttaa energiaa. Tämän ongelman ratkaisemiseksi kehitetään erityisiä kiihdytinsiruja (AI-kiihdyttimiä), jotka optimoivat tiedonsiirron. Ne eivät kuitenkaan skaalaudu niin hyvin kuin haluaisimme.
Energiatehokkuuden ja optisten sirujen skaalausongelma ratkaistiin MIT:ssä ja uusi fotonikiihdytin arkkitehtuuri, joka vähentää laitteen virrankulutusta tuhatkertaisesti ja toimii kymmenien miljoonien neuronien kanssa. Kehittäjät sanovat, että teknologia löytää tulevaisuudessa käyttöä datakeskuksissa, jotka ovat vuorovaikutuksessa monimutkaisten älykkäiden järjestelmien ja koneoppimisalgoritmien kanssa sekä analysoivat big dataa.
Millainen hän on?
Uusi siru on rakennettu optoelektronisen piirin pohjalta. Lähetetty data on edelleen koodattu optisilla signaaleilla, mutta tasapainotettua homodyne-ilmaisua käytetään matriisin kertomiseen (). Tämä on tekniikka, jonka avulla voit luoda sähköisen signaalin kahden optisen signaalin perusteella.
Yhtä signalointireittiä käytetään valopulssien välittämiseen tulo- ja lähtöhermosolujen tiedoilla. Tiedot hermosolujen painoista tulevat päinvastoin erillisiä kanavia pitkin. Kaikki ne "hajoavat" homodyne-valodetektorien ruudukon solmuihin, jotka laskevat kunkin neuronin lähtöarvon (määrittävät signaalin tason). Nämä tiedot lähetetään sitten modulaattorille, joka muuntaa sähköisen signaalin takaisin optiseksi. Seuraavaksi se lähetetään neuroverkon seuraavaan kerrokseen ja prosessi toistetaan.
Tieteellisessä työssään MIT:n insinöörit seuraava kaavio yhdelle kerrokselle:
Kuva: / CC BY
Uusi tekoälykiihdyttimen arkkitehtuuri vaatii vain yhden tulo- ja yhden lähtökanavan jokaista hermosolua kohti. Tämän seurauksena fotodetektorien lukumäärä rinnastetaan hermosolujen lukumäärään, eikä niiden painokertoimiin.
Tämän lähestymistavan avulla voit säästää tilaa sirussa, lisätä hyödyllisten signaalipolkujen määrää ja optimoida virrankulutuksen. Nyt MIT:n insinöörit luovat prototyyppiä, joka testaa uuden arkkitehtuurin ominaisuuksia käytännössä.
Kuka muu kehittää fotonisia siruja?
Vastaavan tekniikan kehitys Lightelligence on pieni startup, jonka kotipaikka on Boston. Yrityksen työntekijät sanovat, että heidän tekoälykiihdyttimensä mahdollistaa koneoppimisongelmien ratkaisemisen satoja kertoja nopeammin kuin perinteiset laitteet. Viime vuonna tiimi viimeisteli laitteensa prototyypin luomista ja valmistautui suorittamaan testejä.
Toimii fotonisten sirujen ja Ciscon alalla. Vuoden alussa yhtiö ilmoitti startup Luxtera, joka suunnittelee fotonisia siruja datakeskuksiin. Erityisesti yritys tuottaa laitteistorajapintoja, joiden avulla voit liittää valokuitua suoraan palvelimiin. Tämä lähestymistapa lisää verkon kapasiteettia ja nopeuttaa tiedonsiirtoa. Luxtera-laitteet käyttävät erityisiä lasereita tiedon koodaamiseen ja germanium-valodetektoreita salauksen purkamiseen.
Фото - - roiskeet pois
Myös muut suuret IT-yritykset, kuten Intel, ovat mukana optisissa teknologioissa. Vuonna 2016 he alkoivat tuottaa omia optisia siruja, jotka optimoivat tiedonsiirron datakeskusten välillä. Äskettäin järjestön edustajat että he aikovat ottaa nämä tekniikat käyttöön datakeskusten ulkopuolella - itseajavien autojen lidareissa.
Sillä seurauksella, että
Toistaiseksi fotoniteknologioita ei voida kutsua universaaliksi ratkaisuksi. Niiden toteuttaminen vaatii suuria kustannuksia datakeskusten teknisestä uudelleen varustamisesta. Mutta MIT:n ja muiden organisaatioiden kaltaiset kehityssuunnat tekevät optisista siruista halvempia ja mahdollistavat todennäköisimmin niiden edistämisen datakeskuslaitteiden massamarkkinoille.
Olemme sisällä Autamme yrityksiä kehittämään IT-infrastruktuuria sekä tarjoamaan yksityisiä ja hybridipilvipalveluita. Tästä kirjoitamme yritysblogissamme:
Lähde: will.com