નવી ફોટોનિક ચિપ ડેટા સેન્ટરમાં ઉર્જાનો વપરાશ ઘટાડવામાં મદદ કરશે

MIT એ નવા ફોટોનિક પ્રોસેસરનું આર્કિટેક્ચર વિકસાવ્યું છે. તે સમાન ઉપકરણોની તુલનામાં ઓપ્ટિકલ ન્યુરલ નેટવર્કની કાર્યક્ષમતા હજાર ગણી વધારશે.

ચિપ ડેટા સેન્ટર દ્વારા વપરાશમાં લેવાતી વીજળીની માત્રામાં ઘટાડો કરશે. અમે તમને જણાવીશું કે તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે.

- Ildefonso પોલો - અનસ્પ્લેશ

શા માટે આપણને નવા આર્કિટેક્ચરની જરૂર છે?

ઓપ્ટિકલ ન્યુરલ નેટવર્ક પરંપરાગત સોલ્યુશન્સ કરતાં ઝડપી છે જે ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોનો ઉપયોગ કરે છે. પ્રકાશ જરૂર નથી સિગ્નલ પાથની અલગતા, અને લેસર સ્ટ્રીમ્સ પરસ્પર પ્રભાવ વિના એકબીજામાંથી પસાર થવા માટે સક્ષમ છે. આ રીતે, બધા સિગ્નલિંગ પાથ એકસાથે કાર્ય કરી શકે છે, ઉચ્ચ ડેટા ટ્રાન્સફર રેટ માટે પરવાનગી આપે છે.

પરંતુ એક સમસ્યા છે - ન્યુરલ નેટવર્ક જેટલું મોટું છે, તે વધુ ઊર્જા વાપરે છે. આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, વિશેષ પ્રવેગક ચિપ્સ (AI પ્રવેગક) વિકસાવવામાં આવી રહી છે જે ડેટા ટ્રાન્સફરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરે છે. જો કે, તેઓ અમે ઇચ્છીએ છીએ તે પ્રમાણે માપન કરતા નથી.

ઉર્જા કાર્યક્ષમતા અને ઓપ્ટિકલ ચિપ્સના સ્કેલિંગની સમસ્યાને એમઆઈટી ખાતે હલ કરવામાં આવી હતી અને પ્રસ્તુત એક નવું ફોટોનિક એક્સિલરેટર આર્કિટેક્ચર જે ઉપકરણના પાવર વપરાશને હજાર ગણો ઘટાડે છે અને લાખો ન્યુરોન્સ સાથે કામ કરે છે. ડેવલપર્સ કહે છે કે ભવિષ્યમાં ટેક્નોલોજી ડેટા સેન્ટર્સમાં એપ્લિકેશન શોધી શકશે જે જટિલ બુદ્ધિશાળી સિસ્ટમ્સ અને મશીન લર્નિંગ અલ્ગોરિધમ્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરશે અને મોટા ડેટાનું વિશ્લેષણ પણ કરશે.

તેણીની ને શું ગમે છે?

નવી ચિપ ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક સર્કિટના આધારે બનાવવામાં આવી છે. પ્રસારિત ડેટા હજુ પણ ઓપ્ટિકલ સિગ્નલો સાથે એન્કોડેડ છે, પરંતુ સંતુલિત હોમોડાઈન શોધનો ઉપયોગ મેટ્રિક્સ ગુણાકાર માટે થાય છે (પૃષ્ઠ 30). આ એક એવી તકનીક છે જે તમને બે ઓપ્ટિકલ પર આધારિત વિદ્યુત સિગ્નલ જનરેટ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ઇનપુટ અને આઉટપુટ ચેતાકોષો વિશેની માહિતી સાથે પ્રકાશ પલ્સ ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે સિંગલ સિગ્નલિંગ પાથવેનો ઉપયોગ થાય છે. ન્યુરોન્સના વજન પરનો ડેટા, તેનાથી વિપરીત, અલગ ચેનલો દ્વારા આવે છે. તે બધા હોમોડાઇન ફોટોડિટેક્ટર્સના ગ્રીડના ગાંઠો પર "વિવિધ" થાય છે, જે દરેક ન્યુરોન માટે આઉટપુટ મૂલ્યની ગણતરી કરે છે (સિગ્નલ સ્તર નક્કી કરે છે). આ માહિતી પછી મોડ્યુલેટરને મોકલવામાં આવે છે, જે ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલને ઓપ્ટિકલમાં ફેરવે છે. આગળ, તે ન્યુરલ નેટવર્કના આગલા સ્તર પર મોકલવામાં આવે છે અને પ્રક્રિયા પુનરાવર્તિત થાય છે.

તેમના વૈજ્ઞાનિક કાર્યમાં, એમઆઈટીના એન્જિનિયરો લીડ એક સ્તર માટે નીચેનો આકૃતિ:

છબી: ફોટોઇલેક્ટ્રિક ગુણાકાર પર આધારિત મોટા પાયે ઓપ્ટિકલ ન્યુરલ નેટવર્ક / સીસી દ્વારા

નવા AI એક્સિલરેટર આર્કિટેક્ચરને દરેક ન્યુરોન માટે માત્ર એક ઇનપુટ અને એક આઉટપુટ ચેનલની જરૂર છે. પરિણામે, ફોટોડિટેક્ટર્સની સંખ્યા તેમના વજનના ગુણાંકને બદલે ચેતાકોષોની સંખ્યા સાથે સમાન છે.

આ અભિગમ તમને ચિપ પર જગ્યા બચાવવા, ઉપયોગી સિગ્નલ પાથની સંખ્યા વધારવા અને પાવર વપરાશને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવાની મંજૂરી આપે છે. હવે MIT ના એન્જિનિયરો એક પ્રોટોટાઇપ બનાવી રહ્યા છે જે વ્યવહારમાં નવા આર્કિટેક્ચરની ક્ષમતાઓનું પરીક્ષણ કરશે.

બીજું કોણ ફોટોનિક ચિપ્સ વિકસાવી રહ્યું છે?

સમાન તકનીકનો વિકાસ રોકાયેલા લાઇટટેલિજન્સ એ બોસ્ટન સ્થિત એક નાનું સ્ટાર્ટઅપ છે. કંપનીના કર્મચારીઓનું કહેવું છે કે તેમનું AI એક્સિલરેટર ક્લાસિકલ ડિવાઈસ કરતાં સેંકડો ગણી ઝડપથી મશીન લર્નિંગ સમસ્યાઓ ઉકેલવા દેશે. ગયા વર્ષે, ટીમ તેમના ઉપકરણના પ્રોટોટાઇપનું નિર્માણ પૂર્ણ કરી રહી હતી અને પરીક્ષણો હાથ ધરવાની તૈયારી કરી રહી હતી.

ફોટોનિક ચિપ્સ અને સિસ્કોના ક્ષેત્રમાં કામ કરે છે. વર્ષની શરૂઆતમાં કંપનીએ જાહેરાત કરી હતી ખરીદી સ્ટાર્ટઅપ Luxtera, જે ડેટા સેન્ટર્સ માટે ફોટોનિક ચિપ્સ ડિઝાઇન કરે છે. ખાસ કરીને, કંપની હાર્ડવેર ઇન્ટરફેસનું ઉત્પાદન કરે છે જે તમને ફાઇબર ઓપ્ટિક્સને સીધા સર્વર્સ સાથે કનેક્ટ કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ અભિગમ નેટવર્ક ક્ષમતામાં વધારો કરે છે અને ડેટા ટ્રાન્સફરને ઝડપી બનાવે છે. Luxtera ઉપકરણો માહિતીને એન્કોડ કરવા માટે ખાસ લેસરોનો ઉપયોગ કરે છે અને તેને ડિક્રિપ્ટ કરવા માટે જર્મેનિયમ ફોટોડિટેક્ટરનો ઉપયોગ કરે છે.

- થોમસ જેન્સન - અનસ્પ્લેશ

અન્ય મોટી IT કંપનીઓ, જેમ કે Intel, પણ ઓપ્ટિકલ ટેક્નોલોજીમાં સામેલ છે. પાછા 2016 માં, તેઓએ તેમની પોતાની ઓપ્ટિકલ ચિપ્સ બનાવવાનું શરૂ કર્યું જે ડેટા કેન્દ્રો વચ્ચે ડેટા ટ્રાન્સફરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરે છે. તાજેતરમાં, સંસ્થાના પ્રતિનિધિઓ કહ્યુંકે તેઓ આ ટેક્નોલોજીઓને ડેટા સેન્ટરની બહાર અમલમાં મૂકવાની યોજના ધરાવે છે - સ્વ-ડ્રાઇવિંગ કાર માટે લિડર્સમાં.

અંતે શું

અત્યાર સુધી, ફોટોનિક તકનીકોને સાર્વત્રિક ઉકેલ કહી શકાય નહીં. તેમના અમલીકરણ માટે ડેટા કેન્દ્રોના ટેકનિકલ રી-ઇક્વિપમેન્ટ માટે મોટા ખર્ચની જરૂર છે. પરંતુ MIT અને અન્ય સંસ્થાઓમાં વિકસાવવામાં આવી રહેલા વિકાસો ઓપ્ટિકલ ચિપ્સને સસ્તી બનાવશે અને મોટાભાગે તેને ડેટા સેન્ટર સાધનોના સામૂહિક બજારમાં પ્રમોટ કરવાની મંજૂરી આપશે.

અમે અંદર છીએ ITGLOBAL.COM અમે કંપનીઓને IT ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર વિકસાવવામાં અને ખાનગી અને હાઇબ્રિડ ક્લાઉડ સેવાઓ પ્રદાન કરવામાં મદદ કરીએ છીએ. અમે અમારા કોર્પોરેટ બ્લોગ પર આ વિશે લખીએ છીએ:

• આધુનિક વ્યવસાયના આધાર તરીકે કન્વર્જ્ડ અને હાઇપરકન્વર્જ્ડ વાતાવરણ
• સંચાલિત આઇટી - આઉટસોર્સિંગની નવી વિચારધારા
• કેવી રીતે સંચાલિત ડેટાબેઝ વ્યવસાયમાં મદદ કરે છે
• ક્લાઉડ પ્રદાતા ક્લાયન્ટને શા માટે ડેટા સેન્ટરના વિશ્વસનીયતા સ્તર વિશે જાણવાની જરૂર છે?
• કન્ટેનરની દુનિયામાં: તકનીકી સમીક્ષા

સોર્સ: www.habr.com