MIT telah mengembangkan arsitektur prosesor fotonik baru. Ini akan meningkatkan efisiensi jaringan saraf optik seribu kali lipat dibandingkan perangkat serupa.
Chip tersebut akan mengurangi jumlah listrik yang dikonsumsi oleh pusat data. Kami akan memberi tahu Anda cara kerjanya.
Π€ΠΎΡΠΎ - β Hapus percikan
Mengapa kita membutuhkan arsitektur baru?
Jaringan saraf optik lebih cepat dibandingkan solusi tradisional yang menggunakan komponen elektronik. Lampu isolasi jalur sinyal, dan aliran laser dapat melewati satu sama lain tanpa saling mempengaruhi. Dengan cara ini, semua jalur pensinyalan dapat berfungsi secara bersamaan, sehingga memungkinkan kecepatan transfer data yang tinggi.
Namun ada masalah - semakin besar jaringan saraf, semakin banyak energi yang dikonsumsi. Untuk mengatasi masalah ini, sedang dikembangkan chip akselerator khusus (AI accelerators) yang mengoptimalkan transfer data. Namun, skalanya tidak sebaik yang kita inginkan.
Masalah efisiensi energi dan penskalaan chip optik diselesaikan di MIT dan arsitektur akselerator fotonik baru yang mengurangi konsumsi daya perangkat hingga seribu kali lipat dan bekerja dengan puluhan juta neuron. Para pengembang mengatakan bahwa di masa depan teknologi ini akan diterapkan di pusat data yang berinteraksi dengan sistem cerdas yang kompleks dan algoritma pembelajaran mesin, serta menganalisis data besar.
Apa yang dia suka?
Chip baru ini dibangun berdasarkan sirkuit optoelektronik. Data yang dikirimkan masih dikodekan dengan sinyal optik, namun deteksi homodyne seimbang digunakan untuk perkalian matriks (). Ini adalah teknik yang memungkinkan Anda menghasilkan sinyal listrik berdasarkan dua sinyal optik.
Jalur pensinyalan tunggal digunakan untuk mengirimkan pulsa cahaya dengan informasi tentang neuron masukan dan keluaran. Sebaliknya, data tentang bobot neuron datang melalui saluran terpisah. Semuanya βmenyimpangβ ke node dari grid fotodetektor homodyne, yang menghitung nilai keluaran untuk setiap neuron (menentukan level sinyal). Informasi ini kemudian dikirim ke modulator, yang mengubah sinyal listrik kembali menjadi sinyal optik. Selanjutnya, dikirim ke lapisan jaringan saraf berikutnya dan prosesnya diulangi.
Dalam karya ilmiahnya, para insinyur dari MIT diagram berikut untuk satu lapisan:
Gambar: / CC OLEH
Arsitektur akselerator AI baru hanya membutuhkan satu saluran masukan dan satu saluran keluaran untuk setiap neuron. Akibatnya, jumlah fotodetektor disamakan dengan jumlah neuron, bukan koefisien bobotnya.
Pendekatan ini memungkinkan Anda menghemat ruang pada chip, meningkatkan jumlah jalur sinyal yang berguna, dan mengoptimalkan konsumsi daya. Sekarang para insinyur dari MIT sedang membuat prototipe yang akan menguji kemampuan arsitektur baru dalam praktiknya.
Siapa lagi yang mengembangkan chip fotonik?
Perkembangan teknologi serupa Lightelligence adalah startup kecil yang berbasis di Boston. Karyawan perusahaan mengatakan bahwa akselerator AI mereka akan memungkinkan penyelesaian masalah pembelajaran mesin ratusan kali lebih cepat daripada perangkat klasik. Tahun lalu, tim sedang menyelesaikan pembuatan prototipe perangkat mereka dan bersiap untuk melakukan pengujian.
Bekerja di bidang chip fotonik dan Cisco. Pada awal tahun perusahaan mengumumkan startup Luxtera, yang merancang chip fotonik untuk pusat data. Secara khusus, perusahaan memproduksi antarmuka perangkat keras yang memungkinkan Anda menghubungkan serat optik langsung ke server. Pendekatan ini meningkatkan kapasitas jaringan dan mempercepat transfer data. Perangkat Luxtera menggunakan laser khusus untuk menyandikan informasi dan fotodetektor germanium untuk mendekripsinya.
Π€ΠΎΡΠΎ - β Hapus percikan
Perusahaan IT besar lainnya, seperti Intel, juga terlibat dalam teknologi optik. Pada tahun 2016, mereka mulai memproduksi chip optik mereka sendiri yang mengoptimalkan transfer data antar pusat data. Baru-baru ini, perwakilan organisasi bahwa mereka berencana untuk menerapkan teknologi ini di luar pusat data - di lidar untuk mobil tanpa pengemudi.
Dengan hasil yang
Sejauh ini, teknologi fotonik belum bisa disebut sebagai solusi universal. Implementasinya membutuhkan biaya besar untuk peralatan teknis pusat data. Namun perkembangan seperti yang sedang dikembangkan di MIT dan organisasi lain akan membuat chip optik lebih murah dan kemungkinan besar akan memungkinkan mereka untuk dipromosikan ke pasar massal peralatan pusat data.
Kami berada di Kami membantu perusahaan mengembangkan infrastruktur TI dan menyediakan layanan cloud privat dan hybrid. Inilah yang kami tulis di blog perusahaan kami:
Sumber: www.habr.com