MIT жаңа фотонды процессордың архитектурасын әзірледі. Ол ұқсас құрылғылармен салыстырғанда оптикалық нейрондық желілердің тиімділігін мың есе арттырады.
Чип деректер орталығы тұтынатын электр қуатын азайтады. Біз сізге оның қалай жұмыс істейтінін айтамыз.
Фото - - Шығу
Бізге жаңа архитектура не үшін қажет?
Оптикалық нейрондық желілер электронды компоненттерді пайдаланатын дәстүрлі шешімдерге қарағанда жылдамырақ. Жарық сигналдық жолдарды оқшаулау, ал лазерлік ағындар өзара әсер етпестен бір-бірінен өтуге қабілетті. Осылайша, барлық сигналдық жолдар бір уақытта жұмыс істей алады, бұл деректерді берудің жоғары жылдамдығына мүмкіндік береді.
Бірақ бір мәселе бар - нейрондық желі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым көп энергия жұмсайды. Бұл мәселені шешу үшін деректерді беруді оңтайландыратын арнайы үдеткіш чиптер (AI үдеткіштері) әзірленуде. Дегенмен, олар біз қалағандай ауқымды емес.
Энергия тиімділігі және оптикалық чиптерді масштабтау мәселесі MIT және құрылғының қуат тұтынуын мың есе азайтатын және ондаған миллион нейрондармен жұмыс істейтін жаңа фотоникалық үдеткіш архитектурасы. Әзірлеушілердің айтуынша, болашақта бұл технология күрделі интеллектуалды жүйелермен және машиналық оқыту алгоритмдерімен өзара әрекеттесетін, сонымен қатар үлкен деректерді талдайтын деректер орталықтарында қолдануды табады.
Ол қандай?
Жаңа чип оптоэлектрондық схема негізінде құрастырылған. Жіберілген деректер әлі де оптикалық сигналдармен кодталған, бірақ матрицаны көбейту үшін теңдестірілген гомодинді анықтау қолданылады (). Бұл екі оптикалық сигналға негізделген электрлік сигналды жасауға мүмкіндік беретін техника.
Бір сигналдық жол кіріс және шығыс нейрондары туралы ақпаратпен жарық импульстерін беру үшін қолданылады. Нейрондардың салмағы туралы деректер, керісінше, бөлек арналар арқылы келеді. Олардың барлығы әрбір нейрон үшін шығыс мәнін есептейтін гомодиндік фотодетекторлар торының түйіндеріне «айырылады» (сигнал деңгейін анықтаңыз). Содан кейін бұл ақпарат модуляторға жіберіледі, ол электр сигналын қайтадан оптикалық сигналға түрлендіреді. Содан кейін ол нейрондық желінің келесі қабатына жіберіледі және процесс қайталанады.
Өздерінің ғылыми жұмыстарында MIT инженерлері бір қабат үшін келесі диаграмма:
Сурет: / CC BY
Жаңа AI үдеткіш архитектурасы әрбір нейрон үшін тек бір кіріс және бір шығыс арнасын қажет етеді. Нәтижесінде фотодетекторлардың саны олардың салмақтық коэффициенттеріне емес, нейрондардың санына теңестіріледі.
Бұл тәсіл чипте орынды үнемдеуге, пайдалы сигнал жолдарының санын көбейтуге және қуат тұтынуды оңтайландыруға мүмкіндік береді. Қазір MIT инженерлері жаңа архитектураның мүмкіндіктерін іс жүзінде сынайтын прототип жасауда.
Фотоникалық чиптерді тағы кім әзірлейді?
Ұқсас технологияның дамуы Lightelligence - бұл Бостонда орналасқан шағын стартап. Компания қызметкерлерінің айтуынша, олардың AI үдеткіші классикалық құрылғыларға қарағанда машиналық оқыту мәселелерін жүздеген есе жылдам шешуге мүмкіндік береді. Өткен жылы команда өз құрылғысының прототипін жасауды аяқтап, сынақтар өткізуге дайындалып жатқан болатын.
Фотоникалық чиптер және Cisco саласында жұмыс істейді. Жыл басында компания хабарлады Luxtera стартапы, ол деректер орталықтары үшін фотоникалық чиптерді құрастырады. Атап айтқанда, компания оптикалық талшықты серверлерге тікелей қосуға мүмкіндік беретін аппараттық интерфейстерді шығарады. Бұл тәсіл желі сыйымдылығын арттырады және деректерді беруді жылдамдатады. Luxtera құрылғыларында ақпаратты кодтау үшін арнайы лазерлер, ал шифрын ашу үшін германий фотодетекторлары қолданылады.
Фото - - Шығу
Intel сияқты басқа да ірі IT-компаниялар оптикалық технологиялармен айналысады. 2016 жылы олар деректер орталықтары арасында деректерді беруді оңтайландыратын өздерінің оптикалық чиптерін шығара бастады. Жақында ұйым өкілдері олар бұл технологияларды деректер орталықтарынан тыс – өздігінен жүретін көліктерге арналған лидарларда енгізуді жоспарлап отыр.
Нәтижесінде
Әзірге фотонды технологияларды әмбебап шешім деп атауға болмайды. Оларды жүзеге асыру деректер орталықтарын техникалық қайта жарақтандыруға үлкен шығындарды талап етеді. Бірақ MIT және басқа ұйымдарда әзірленетін әзірлемелер оптикалық чиптерді арзандатады және оларды деректер орталығы жабдықтарының жаппай нарығына шығаруға мүмкіндік береді.
Біз кіреміз Біз компанияларға АТ-инфрақұрылымын дамытуға және жеке және гибридті бұлттық қызметтерді ұсынуға көмектесеміз. Бұл туралы біз корпоративтік блогымызда жазамыз:
Ақпарат көзі: www.habr.com