O MIT desenvolveu a arquitectura dun novo procesador fotónico. Aumentará mil veces a eficiencia das redes neuronais ópticas en comparación con dispositivos similares.
O chip reducirá a cantidade de electricidade consumida polo centro de datos. Xa vos contaremos como funciona.
Фото - - Desarrollar
Por que necesitamos unha nova arquitectura?
As redes neuronais ópticas son máis rápidas que as solucións tradicionais que utilizan compoñentes electrónicos. Luz illamento dos camiños de sinal, e os fluxos láser son capaces de atravesarse sen influencia mutua. Así, todos os camiños de sinalización poden funcionar simultaneamente, o que garante unha alta taxa de transferencia de datos.
Pero hai un problema: canto maior sexa a rede neuronal, máis enerxía consome. Para resolver este problema, estanse a desenvolver chips aceleradores especiais (aceleradores AI) que optimizan a transferencia de datos. Non obstante, non escalan tan ben como nos gustaría.
O problema da eficiencia enerxética e o escalado dos chips ópticos resolveuse no MIT e unha nova arquitectura de acelerador fotónico que reduce mil veces o consumo de enerxía do dispositivo e funciona con decenas de millóns de neuronas. Os desenvolvedores din que no futuro a tecnoloxía atopará aplicación en centros de datos que interactúan con complexos sistemas intelixentes e algoritmos de aprendizaxe automática, e tamén analizarán big data.
Cómo é ela?
O novo chip está construído sobre a base dun circuíto optoelectrónico. Os datos transmitidos aínda están codificados con sinais ópticos, pero a detección homodina equilibrada úsase para a multiplicación da matriz (). Trátase dunha técnica que permite xerar un sinal eléctrico a partir de dous ópticos.
Utilízase unha única vía de sinalización para transmitir pulsos luminosos con información sobre as neuronas de entrada e saída. Os datos sobre os pesos das neuronas, pola contra, chegan por canles separados. Todos eles "diverxen" cara aos nodos da grella dos fotodetectores homodinos, que calculan o valor de saída para cada neurona (determinan o nivel de sinal). Esta información envíase entón a un modulador, que converte o sinal eléctrico de novo en óptico. A continuación, envíase á seguinte capa da rede neuronal e repítese o proceso.
No seu traballo científico, enxeñeiros do MIT o seguinte diagrama para unha capa:
Imaxe: / CC BY
A nova arquitectura do acelerador de IA require só unha canle de entrada e unha de saída para cada neurona. Como resultado, o número de fotodetectores equipárase ao número de neuronas, en lugar dos seus coeficientes de ponderación.
Este enfoque permítelle aforrar espazo no chip, aumentar o número de rutas de sinal útiles e optimizar o consumo de enerxía. Agora os enxeñeiros do MIT están a crear un prototipo que probará as capacidades da nova arquitectura na práctica.
Quen máis está a desenvolver chips fotónicos?
Desenvolvementos de tecnoloxía similar Lightelligence é unha pequena startup con sede en Boston. Os empregados da empresa din que o seu acelerador de IA permitirá resolver problemas de aprendizaxe automática centos de veces máis rápido que os dispositivos clásicos. O ano pasado, o equipo estivo completando a creación dun prototipo do seu dispositivo e preparouse para realizar probas.
Traballa no campo dos chips fotónicos e Cisco. A principios de ano anunciou a empresa startup Luxtera, que deseña chips fotónicos para centros de datos. En particular, a compañía produce interfaces de hardware que permiten conectar fibra óptica directamente aos servidores. Este enfoque aumenta a capacidade da rede e acelera a transferencia de datos. Os dispositivos Luxtera usan láseres especiais para codificar a información e fotodetectores de xermanio para descifrala.
Фото - - Desarrollar
Outras grandes empresas de TI, como Intel, tamén están implicadas nas tecnoloxías ópticas. En 2016, comezaron a producir os seus propios chips ópticos que optimizan a transferencia de datos entre centros de datos. Recentemente, representantes da organización que planean implementar estas tecnoloxías fóra dos centros de datos, en lidars para coches autónomos.
Cal é o resultado?
Ata agora, as tecnoloxías fotónicas non se poden chamar unha solución universal. A súa implementación require grandes gastos para o reequipamento técnico dos centros de datos. Pero desenvolvementos como os que se están desenvolvendo no MIT e outras organizacións farán que os chips ópticos sexan máis baratos e, moi probablemente, permitirán que sexan promocionados no mercado masivo de equipos de centros de datos.
Estamos dentro Axudamos ás empresas a desenvolver infraestruturas de TI e ofrecer servizos de nube privada e híbrida. Isto é o que escribimos no noso blog corporativo:
Fonte: www.habr.com
