МИТ је развио архитектуру новог фотонског процесора. То ће повећати ефикасност оптичких неуронских мрежа хиљаду пута у поређењу са сличним уређајима.
Чип ће смањити количину електричне енергије коју троши дата центар. Рећи ћемо вам како то функционише.
Фото - — Унспласх
Зашто нам је потребна нова архитектура?
Оптичке неуронске мреже су брже од традиционалних решења која користе електронске компоненте. Светлост изолација путева сигнала, а ласерски токови могу да пролазе једни кроз друге без међусобног утицаја. На овај начин, све сигналне путање могу функционисати истовремено, омогућавајући високе брзине преноса података.
Али постоји проблем - што је већа неуронска мрежа, то више енергије троши. Да би се решио овај проблем, развијају се специјални акцелераторски чипови (АИ акцелератори) који оптимизују пренос података. Међутим, они не напредују онако како бисмо желели.
Проблем енергетске ефикасности и скалирања оптичких чипова решен је на МИТ и нова архитектура фотонског акцелератора која смањује потрошњу енергије уређаја за хиљаду пута и ради са десетинама милиона неурона. Програмери кажу да ће технологија у будућности наћи примену у центрима података који су у интеракцији са сложеним интелигентним системима и алгоритмима машинског учења, а такође анализирају велике податке.
Каква је она?
Нови чип је изграђен на бази оптоелектронског кола. Пренесени подаци су и даље кодирани оптичким сигналима, али се уравнотежена хомодина детекција користи за множење матрице (). Ово је техника која вам омогућава да генеришете електрични сигнал на основу два оптичка.
Један сигнални пут се користи за пренос светлосних импулса са информацијама о улазним и излазним неуронима. Подаци о тежинама неурона, напротив, долазе кроз одвојене канале. Сви они „дивергирају“ ка чворовима мреже хомодинских фотодетектора, који израчунавају излазну вредност за сваки неурон (одређује ниво сигнала). Ова информација се затим шаље у модулатор, који претвара електрични сигнал назад у оптички. Затим се шаље на следећи слој неуронске мреже и процес се понавља.
У свом научном раду инжењери са МИТ-а следећи дијаграм за један слој:
Слика: / ЦЦ БИ
Нова архитектура АИ акцелератора захтева само један улазни и један излазни канал за сваки неурон. Као резултат, број фотодетектора је изједначен са бројем неурона, а не са њиховим тежинским коефицијентима.
Овај приступ вам омогућава да уштедите простор на чипу, повећате број корисних сигналних путања и оптимизујете потрошњу енергије. Сада инжењери са МИТ-а креирају прототип који ће у пракси тестирати могућности нове архитектуре.
Ко још развија фотонске чипове?
Развој сличне технологије Лигхтеллигенце је мали стартап са седиштем у Бостону. Запослени у компанији кажу да ће њихов АИ акцелератор омогућити решавање проблема машинског учења стотине пута брже од класичних уређаја. Прошле године тим је завршавао израду прототипа свог уређаја и припремао се за тестирање.
Ради у области фотонских чипова и Цисцо. Почетком године компанија је објавила стартуп Луктера, који дизајнира фотонске чипове за центре података. Конкретно, компанија производи хардверске интерфејсе који вам омогућавају да повежете оптичка влакна директно са серверима. Овај приступ повећава капацитет мреже и убрзава пренос података. Луктера уређаји користе посебне ласере за кодирање информација и германијумске фотодетекторе за њихово дешифровање.
Фото - — Унспласх
Друге велике ИТ компаније, као што је Интел, такође се баве оптичким технологијама. Још 2016. године почели су да производе сопствене оптичке чипове који оптимизују пренос података између центара података. Недавно су представници организације да планирају да ове технологије имплементирају ван центара података – у лидарима за самовозеће аутомобиле.
Са резултатом да
До сада се фотонске технологије не могу назвати универзалним решењем. Њихова имплементација захтева велике трошкове за техничку преопремање дата центара. Али развоји попут оних који се развијају у МИТ-у и другим организацијама учиниће оптичке чипове јефтинијим и највероватније ће им омогућити да буду промовисани на масовном тржишту опреме за дата центар.
Унутра смо Помажемо компанијама да развију ИТ инфраструктуру и пружају приватне и хибридне услуге у облаку. Ово је оно о чему пишемо на нашем корпоративном блогу:
Извор: ввв.хабр.цом