Në MIT u zhvillua një arkitekturë e re për një procesor fotonik. Ai do të rrisë efikasitetin e funksionimit të rrjeteve optike të nervave një mijë herë në krahasim me pajisjet e ngjashme.
Chipi do të pakësojë sasinë e energjisë elektrike që konsumojnë qendrat e të dhënave. Po tregojmë se si është i strukturuar.
Foto - — Unsplash
Pse nevojitet një arkitekturë e re
Rrjetet optike të nervave funksionojnë më shpejt se zgjidhjet tradicionale që përdorin komponentë elektronikë. Dritë izolimi i rrugëve të sinjalit, ndërsa rrymat laserike janë të afta të kalojnë njëra-tjetrën pa ndikuar në njëra-tjetrën. Kështu, të gjitha rrugët e sinjalit 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 të nervave, aq më shumë energji konsumon. Për të zgjidhur këtë problem, po zhvillohen çipa të veçantë përshpejtues (AI accelerators), të cilat optimizojnë transmetimin e të dhënave. Sidoqoftë, ata nuk shkallëzohen aq mirë sa do të dëshironim.
Në MIT kanë marrë përsipër zgjidhjen e problemit të efikasitetit të energjisë dhe shkallëzimit të çipave optikë dhe një arkitekturë të re për një përshpejtues fotonik, e cila redukton konsumimin e energjisë së pajisjes një mijë herë dhe funksionon me dhjetëra miliona neurone. Zhvilluesit thonë se në të ardhmen teknologjia do të përdoret në qendrat e të dhënave që bashkëpunojnë me sisteme inteligjente komplekse dhe algoritme të mësimit të makinerive, si dhe që merren me analizën e të dhënave të mëdha.
Çfarë përfaqëson ajo
Chipi i ri është ndërtuar mbi një skemë optoelektronike. Të dhënat e transmetuara akoma kodifikohen me sinjale optike, por për shumëzimin matriçor përdoret detektimi homodinamik (). Kjo është një teknikë që lejon formimin e një sinjali elektrik të bazuar në dy optikë.
Për transmetimin e impulsve të dritës me informacion në lidhje me neuronët hyrës dhe dalës përdoret një rrugë sinjali e vetëm. Të dhënat mbi peshat e neuronëve, përkundrazi, vijnë përmes kanaleve të ndara. Të gjithë ata "shkrenjosen" në nyjat e rrjetit të detektorëve homodinamikë, të cilët llogarisin vlerën dalëse për çdo neuron (përcaktojnë nivelin e sinjalit). Pastaj, ky informacion i dërgohet moduluesit, i cili e kthen sinjalin elektrik përsëri në optik. Më pas, ai dërgohet në nivelin tjetër të rrjetit të nervave dhe procesi përsëritet.
Në punimin e saj shkencor, inxhinierët nga MIT skema e mëposhtme për një shtresë:
Imazhi: / CC BY
Arkitektura e re e AI-acceleratorit kërkon vetëm një kanal hyrës dhe një kanal dalës për çdo neuron. Si rezultat, numri i fotodetektorëve barazohet me numrin e neuroneve, jo me koeficientët e tyre peshorë.
Një qasje e tillë lejon kursimin e hapësirës në çip, rritjen e numrit të rrugëve sinjalore të dobishme 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 po zhvillon çipat fotonikë
Zhvillimet e teknologjisë së ngjashme Lightelligence - një startup i vogël nga Boston. Punonjësit e kompanisë thonë se AI-acceleratori i tyre do të lejojë zgjidhjen e problemeve të mësimit automatik qindra herë më shpejt se pajisjet klasike. Vitin e kaluar ekipi përfundoi krijimin e prototipit të pajisjes së tyre dhe po përgatitej për testimin e saj.
Punon në fushën e çipave fotonikë dhe Cisco. Në fillim të vitit kompania njoftoi për e startupit Luxtera, i cili projektin çipet fotonikë për qendrat e të dhënave. Në veçanti, kompania prodhon interface harduerike që lejon lidhjen e fibra optike drejtpërdrejt me serverat. Ky qasje rrit kapacitetin e rrjetit dhe përshpejton transmetimin e të dhënave. Pajisjet e Luxtera përdorin lazerë të veçantë për kodimin e informacionit dhe fotodetektorë gjermani për shifrimin e tij.
Foto - — Unsplash
Merren me teknologjitë optike dhe kompani të tjera të mëdha IT, si Intel. Edhe në vitin 2016 ata filluan të prodhojnë çipat optikë të tyre, duke optimizuar transmetimin e të dhënave midis qendrave të të dhënave. Së fundi, përfaqësuesit e organizatës , që planifikojnë të zbatojnë këto teknologji jashtë qendrave të të dhënave - në lidarat për automjetet pa drejtues.
Çfarë në fund
Për momentin, teknologjitë fotonike nuk mund të quhen një zgjidhje universale. Zbatimi i tyre kërkon investime të mëdha për rinovimin teknik të qendrave të të dhënave. Por zhvillimet, të ngjashme me ato që po zhvillohen në MIT dhe organizata të tjera, do ta bëjnë çipat optikë më të lirë dhe shumë të mundshme do të lejojnë "promovimin" 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. Ky është tema mbi të cilën shkruajmë në blogun tonë të korporatës:
Burimi: habr.com
