Нов фотонски чип ќе помогне да се намали потрошувачката на енергија во центарот за податоци

MIT разви архитектура на нов фотонски процесор. Тоа ќе ја зголеми ефикасноста на оптичките невронски мрежи илјада пати во споредба со слични уреди.

Чипот ќе ја намали количината на електрична енергија што ја троши центарот за податоци. Ќе ви кажеме како функционира.

Фото - Илдефонсо Поло - Распрснете

Зошто ни е потребна нова архитектура?

Оптичките невронски мрежи се побрзи од традиционалните решенија кои користат електронски компоненти. Светлина не бара изолација на сигналните патеки, а ласерските струи се способни да минуваат еден низ друг без меѓусебно влијание. Така, сите патеки за сигнализација можат да функционираат истовремено, што обезбедува висока стапка на пренос на податоци.

Но, постои проблем - колку е поголема невронската мрежа, толку повеќе енергија троши. За да се реши овој проблем, се развиваат специјални чипови за забрзување (АИ акцелератори) кои го оптимизираат преносот на податоци. Сепак, тие не се размеруваат толку добро како што би сакале.

Проблемот со енергетската ефикасност и скалирањето на оптичките чипови беше решен на МИТ и презентирани нова архитектура на фотонски акцелератор што ја намалува потрошувачката на енергија на уредот за илјада пати и работи со десетици милиони неврони. Програмерите велат дека во иднина технологијата ќе најде примена во центрите за податоци кои комуницираат со сложени интелигентни системи и алгоритми за машинско учење, а исто така ќе анализираат големи податоци.

Како изгледа таа?

Новиот чип е изграден врз основа на оптоелектронско коло. Пренесените податоци сè уште се кодирани со оптички сигнали, но балансираната детекција на хомодина се користи за множење на матрицата (страница 30). Ова е техника која ви овозможува да генерирате електричен сигнал врз основа на два оптички.

Единствена патека за сигнализација се користи за пренос на светлосни импулси со информации за влезните и излезните неврони. Податоците за тежината на невроните, напротив, доаѓаат преку посебни канали. Сите тие се „дивергираат“ до мрежните јазли на хомодинските фотодетектори, кои ја пресметуваат излезната вредност за секој неврон (го одредуваат нивото на сигналот). Оваа информација потоа се испраќа до модулатор, кој го претвора електричниот сигнал назад во оптички. Следно, тој се испраќа до следниот слој на невронската мрежа и процесот се повторува.

Во својата научна работа инженери од МИТ олово следниот дијаграм за еден слој:

Слика: Оптички невронски мрежи од големи размери базирани на фотоелектрично множење / CC BY

Новата архитектура на акцелератор на вештачка интелигенција бара само еден влезен и еден излезен канал за секој неврон. Како резултат на тоа, бројот на фотодетектори е изедначен со бројот на неврони, наместо со нивните коефициенти на тежина.

Овој пристап ви овозможува да заштедите простор на чипот, да го зголемите бројот на корисни патеки за сигнал и да ја оптимизирате потрошувачката на енергија. Сега инженерите од МИТ создаваат прототип кој ќе ги тестира можностите на новата архитектура во пракса.

Кој друг развива фотонски чипови?

Развој на слична технологија ангажирани во Lightelligence е мал стартап со седиште во Бостон. Вработените во компанијата велат дека нивниот акцелератор за вештачка интелигенција ќе овозможи решавање на проблемите со машинското учење стотици пати побрзо од класичните уреди. Минатата година, тимот го завршуваше создавањето на прототип на нивниот уред и се подготвуваше да спроведе тестови.

Работи во областа на фотонски чипови и Cisco. На почетокот на годината компанијата објави купување стартап Лукстера, кој дизајнира фотонски чипови за центри за податоци. Конкретно, компанијата произведува хардверски интерфејси кои ви дозволуваат да поврзете оптички влакна директно со серверите. Овој пристап го зголемува капацитетот на мрежата и го забрзува преносот на податоци. Уредите Luxtera користат специјални ласери за кодирање на информациите и фотодетектори од германиум за дешифрирање.

Фото - Томас Џенсен - Распрснете

Други големи ИТ компании, како што е Интел, исто така се вклучени во оптички технологии. Уште во 2016 година, тие почнаа да произведуваат свои оптички чипови кои го оптимизираат преносот на податоци помеѓу центрите за податоци. Неодамна претставници на организацијата раскажанодека планираат да ги имплементираат овие технологии надвор од центрите за податоци - во лидари за самоуправувачки автомобили.

Со тоа што

Досега, фотонските технологии не можат да се наречат универзално решение. Нивната имплементација бара големи трошоци за техничко доопремување на центрите за податоци. Но, развојот на настаните како оние што се развиваат во MIT и други организации ќе ги направат оптичките чипови поевтини и најверојатно ќе им овозможат да се промовираат на масовниот пазар за опрема за центри за податоци.

Ние сме во ITGLOBAL.COM Им помагаме на компаниите да развијат ИТ инфраструктура и да обезбедат приватни и хибридни облак услуги. Ова е она за што пишуваме на нашиот корпоративен блог:

• Конвергирани и хиперконвергирани средини како основа на модерниот бизнис
• Управувана со ИТ - нова идеологија за аутсорсинг
• Како управуваните бази на податоци му помагаат на вашиот бизнис
• Зошто клиентот на давателот на облак треба да знае за нивото на доверливост на центарот за податоци
• Во светот на контејнерите: технолошки преглед

Извор: www.habr.com