Në MIT kanë zhvilluar një arkitekturë të një procesori fotonik të ri. Ai do të rrisë efikasitetin e punës së rrjeteve optike neuronale deri në një mijë herë, në krahasim me pajisjet ekuivalente.
Çipi do të reduktojë sasinë e energjisë elektrike që konsumojnë Qendrat e të Dhënave. Po tregojmë se si është ndërtuar.
Foto — — Unsplash
Pse na nevojitet një arkitekturë e re
Rrjetet optike neuronale funksionojnë më shpejt se zgjidhjet tradicionale që përdorin komponentë elektronikë. Drita izolim të rrugëve sinjalizuese, dhe rrezet lazer janë në gjendje të kalojnë njëra-tjetrën pa ndikuar njëra-tjetrën. Kështu, të gjitha rrugët sinjalizuese mund të funksionojnë njëkohësisht, duke siguruar një ritëm të lartë të transmetimit të të dhënave.
Por ka një problem — sa më i madh të jetë madhësia e rrjetit neural, aq më shumë energji konsumon. Për zgjidhjen e kësaj problemi, po zhvillohen çipa të veçantë përshpejtues (AI accelerators) që optimizojnë transmetimin e të dhënave. Megjithatë, ata nuk shkallëzohen aq mirë sa do të dëshironim.
MIT dhe po punojnë për zgjidhjen e problemit të efikasitetit energjetik dhe shkallëzimit të çipave optikë. një arkitekturë të re të përshpejtuesit të fotonëve, e cila zvogëlon ndihmën energjetike të pajisjeve me një mijë herë dhe funksionon me dhjetëra miliona neurone. Zhvilluesit thonë se në të ardhmen, kjo teknologji do të gjejë përdorim në qendrat e të dhënave që lidhen me sisteme komplekse inteligjente dhe algoritme të mësimit të makinerive, si dhe që merren me analizën e të dhënave të mëdha.
Çfarë përfaqëson ajo
Çipi i ri është ndërtuar mbi bazën e një skeme optoelektronike. Të dhënat e transmetuara ende kodohen me sinjale optike, por për shumëzimin matriçor përdoret detektimi homogjen balancues (). Kjo është një teknikë që lejon formimin e një sinjali elektrik mbi bazën e dy optikëve.
Për transmetimin e impulseve të dritës me informacion rreth neuroneve hyrës dhe dalës, përdoret një rrugë sinjali e vetme. Të dhënat për peshat e neuroneve, përkundrazi, vijnë përmes kanaleve të ndara. Të gjitha ato "shkaktohen" në nyjet e rrjetit të fotodetektoreve homodin, të cilët llogarisin vlerën dalëse për çdo neuron (përcaktojnë nivelin e sinjalit). Më pas, kjo informacion shkonte në modulatorin, i cili e trasformon sinjalin elektrik përsëri në optik. Më pas, ai dërgohet në shtresën tjetër të rrjetit nervor dhe procesi përsëritet.
Në punimin e tij shkencor, inxhinierët nga MIT skemën e mëposhtme për një shtresë:
Imazhi: / CC BY
Arkitektura e re e AI-akseleratorit kërkon vetëm një kanal hyrës dhe një kanal dalës për çdo neuron. Si rezultat, numri i fotodetektoreve është i barabartë me numrin e neuroneve, jo me koeficientët e tyre të peshës.
Ky mënyrë e bën të mundur kursimin e hapësirës në çip, rritjen e numrit të rrugëve të nevojshme për sinjalizim dhe optimizimin e konsumit të energjisë. Tani inxhinierët nga MIT po krijojnë një prototip që do të lejojë testimin e mundësive të arkitekturës së re në praktikë.
Kush tjetër është duke zhvilluar çipet fotonike
Zhvillime të teknologjisë së ngjashme Lightelligence — një startup i vogël nga Bostoni. Punonjësit e kompanisë thonë se akceleratori i tyre AI do të lejojë zgjidhjen e problemeve të të mësuarit makinerik në qindra herë më shpejt se pajisjet tradicionale. Vitin e kaluar, ekipi përfundoi krijimin e prototipit të pajisjes së tyre dhe po përgatitej për testime.
Punon në fushën e çipeve fotonike dhe Cisco. Në fillim të vitit, kompania shpalli e startupit Luxtera, i cili projektin çipet fotonike për qendrat e të dhënave. Në veçanti, kompania prodhon interface harduerike që lejojnë lidhjen e fibrave optike drejtpërdrejt me serverët. Ky qasje rrit kapacitetin e rrjetit dhe përshpejton transmetimin e të dhënave. Pajisjet Luxtera përdorin lasera të posaçëm për kodimin e informacionit dhe fotodetekorë germani për dekodimin e tij.
Foto — — Unsplash
Kompani të mëdha IT si Intel janë të angazhuara në teknologjitë optike. Që në vitin 2016 ata filluan prodhimin e çipave optikë, duke optimizuar transferimin e të dhënave ndërmjet qendrave të të dhënave. Së fundmi, përfaqësuesit e organizatës , se kanë në plan të implementojnë këto teknologji jashtë qendrave të përpunimit të të dhënave — në lidaret për automjetet pa drejtues.
Çfarë ndodh në fund
Derisa teknologjitë fotonike nuk mund të quhen zgjidhje universale për momentin. Implementimi i tyre kërkon investime të mëdha për rinovimin teknik të qendrave të të dhënave. Por zhvillimet, si ato që po zhvillohen në MIT dhe organizata të tjera, do ta bëjnë çmimin e çipave optikë më të ulët dhe ndoshta do të lejojnë avancimin e tyre në tregun masiv të pajisjeve për qendrat e të dhënave.
Ne në ndihmojmë kompanitë të zhvillojnë infrastrukturën IT dhe ofrojmë shërbime të cloud-it privat dhe hibrid. Këtu është për çfarë shkruajmë në blogun korporativ:
Burimi: habr.com
