MIT ka zhvilluar arkitekturën e një procesori të ri fotonik. Do të rrisë efikasitetin e rrjeteve nervore optike një mijë herë në krahasim me pajisje të ngjashme.
Çipi do të zvogëlojë sasinë e energjisë elektrike të konsumuar nga qendra e të dhënave. Ne do t'ju tregojmë se si funksionon.
Фото - - Zhduk
Pse na duhet një arkitekturë e re?
Rrjetet nervore optike janë më të shpejta se zgjidhjet tradicionale që përdorin komponentë elektronikë. Drita izolimi i shtigjeve të sinjalit dhe rrymat e lazerit janë në gjendje të kalojnë njëra-tjetrën pa ndikim të ndërsjellë. Në këtë mënyrë, të gjitha shtigjet e sinjalizimit mund të funksionojnë njëkohësisht, duke lejuar shpejtësi të larta të transferimit të të dhënave.
Por ka një problem - sa më i madh të jetë rrjeti nervor, aq më shumë energji harxhon. Për të zgjidhur këtë problem, po zhvillohen çipa të posaçëm përshpejtues (përshpejtues AI) që optimizojnë transferimin e të dhënave. Megjithatë, ato nuk përshkallëzohen aq mirë sa ne do të donim.
Problemi i efikasitetit të energjisë dhe shkallëzimit të çipave optikë u zgjidh në MIT dhe një arkitekturë e re përshpejtuesi fotonik që redukton konsumin e energjisë së pajisjes me një mijë herë dhe punon me dhjetëra miliona neurone. Zhvilluesit thonë se në të ardhmen teknologjia do të gjejë aplikim në qendrat e të dhënave që ndërveprojnë me sisteme komplekse inteligjente dhe algoritme të mësimit të makinerive, si dhe analizojnë të dhëna të mëdha.
Çfarë është ajo
Çipi i ri është ndërtuar mbi bazën e një qarku optoelektronik. Të dhënat e transmetuara janë ende të koduara me sinjale optike, por zbulimi i balancuar homodyne përdoret për shumëzimin e matricës (). Kjo është një teknikë që ju lejon të gjeneroni një sinjal elektrik bazuar në dy ato optike.
Një rrugë e vetme sinjalizimi përdoret për të transmetuar pulset e dritës me informacion rreth neuroneve hyrëse dhe dalëse. Të dhënat për peshat e neuroneve, përkundrazi, vijnë përmes kanaleve të veçanta. Të gjithë ata "ndryshojnë" në nyjet e një rrjeti fotodetektorësh homodyne, të cilët llogaritin vlerën e daljes për çdo neuron (përcaktojnë nivelin e sinjalit). Ky informacion më pas dërgohet në një modulator, i cili e kthen sinjalin elektrik përsëri në optik. Më pas, ai dërgohet në shtresën tjetër të rrjetit nervor dhe procesi përsëritet.
Në punën e tyre shkencore, inxhinierë nga MIT Diagrami i mëposhtëm për një shtresë:
Foto: / CC BY
Arkitektura e re e përshpejtuesit të AI kërkon vetëm një kanal hyrje dhe një dalje për çdo neuron. Si rezultat, numri i fotodetektorëve barazohet me numrin e neuroneve, dhe jo me koeficientët e tyre të peshës.
Kjo qasje ju lejon të kurseni hapësirë në çip, të rrisni numrin e shtigjeve të dobishme të sinjalit dhe të optimizoni konsumin e energjisë. Tani inxhinierët nga MIT po krijojnë një prototip që do të testojë aftësitë e arkitekturës së re në praktikë.
Kush tjetër po zhvillon çipe fotonike?
Zhvillimet e teknologjisë së ngjashme Lightelligence është një startup i vogël me bazë në Boston. Punonjësit e kompanisë thonë se përshpejtuesi i tyre i AI do të lejojë zgjidhjen e problemeve të mësimit të makinerive qindra herë më shpejt se pajisjet klasike. Vitin e kaluar, ekipi po përfundonte krijimin e një prototipi të pajisjes së tyre dhe po përgatitej të kryente teste.
Punon në fushën e çipave fotonik dhe Cisco. Në fillim të vitit kompania njoftoi startup Luxtera, i cili dizajnon çipa fotonik për qendrat e të dhënave. Në veçanti, kompania prodhon ndërfaqe harduerike që ju lejojnë të lidhni fibra optike direkt me serverët. Kjo qasje rrit kapacitetin e rrjetit dhe përshpejton transferimin e të dhënave. Pajisjet Luxtera përdorin lazer të veçantë për të koduar informacionin dhe fotodetektorë germanium për ta deshifruar atë.
Фото - - Zhduk
Kompani të tjera të mëdha IT, si Intel, janë gjithashtu të përfshira në teknologjitë optike. Në vitin 2016, ata filluan të prodhojnë çipat e tyre optikë që optimizojnë transferimin e të dhënave midis qendrave të të dhënave. Së fundmi, përfaqësues të organizatës se ata planifikojnë t'i zbatojnë këto teknologji jashtë qendrave të të dhënave - në lidarë për makina vetë-drejtuese.
Cila është përfundimi
Deri më tani, teknologjitë fotonike nuk mund të quhen një zgjidhje universale. Zbatimi i tyre kërkon shpenzime të mëdha për ripajisjen teknike të qendrave të të dhënave. Por zhvillime si ato që po zhvillohen në MIT dhe organizata të tjera do t'i bëjnë çipat optikë më të lirë dhe me shumë gjasa do t'i lejojnë ata të promovohen në tregun masiv për pajisjet e qendrës së të dhënave.
Ne jemi në Ne ndihmojmë kompanitë të zhvillojnë infrastrukturën e TI-së dhe të ofrojnë shërbime private dhe hibride cloud. Kjo është ajo që ne shkruajmë në blogun tonë të korporatës:
Burimi: www.habr.com