MIT har utvecklat arkitekturen för en ny fotonisk processor. Det kommer att öka effektiviteten hos optiska neurala nätverk tusen gånger jämfört med liknande enheter.
Chipet kommer att minska mängden el som förbrukas av datacentret. Vi ska berätta hur det fungerar.
Фото - — unsplash
Varför behöver vi en ny arkitektur?
Optiska neurala nätverk är snabbare än traditionella lösningar som använder elektroniska komponenter. Ljus isolering av signalvägar, och laserströmmar kan passera genom varandra utan ömsesidig påverkan. Således kan alla signalvägar fungera samtidigt, vilket säkerställer en hög dataöverföringshastighet.
Men det finns ett problem - ju större neurala nätverk, desto mer energi förbrukar det. För att lösa detta problem utvecklas speciella acceleratorchips (AI-acceleratorer) som optimerar dataöverföringen. De skalar dock inte så bra som vi skulle vilja.
Problemet med energieffektivitet och skalning av optiska chip löstes vid MIT och en ny fotonisk acceleratorarkitektur som minskar enhetens strömförbrukning tusen gånger och fungerar med tiotals miljoner neuroner. Utvecklarna säger att tekniken i framtiden kommer att hitta tillämpning i datacenter som interagerar med komplexa intelligenta system och maskininlärningsalgoritmer, och även analyserar big data.
Hur är hon?
Det nya chippet är byggt på en optoelektronisk krets. De överförda data är fortfarande kodade med optiska signaler, men balanserad homodyndetektering används för matrismultiplikation (). Detta är en teknik som låter dig generera en elektrisk signal baserad på två optiska.
En enda signalväg används för att överföra ljuspulser med information om ingångs- och utgångsneuroner. Data om neuronernas vikter, tvärtom, kommer genom separata kanaler. Alla "divergerar" till noder i ett rutnät av homodyna fotodetektorer, som beräknar utgångsvärdet för varje neuron (bestäm signalnivån). Denna information skickas sedan till en modulator, som omvandlar den elektriska signalen tillbaka till optisk. Därefter skickas den till nästa lager i det neurala nätverket och processen upprepas.
I sitt vetenskapliga arbete, ingenjörer från MIT följande diagram för ett lager:
Bild: / CC BY
Den nya AI-acceleratorarkitekturen kräver bara en ingångs- och en utgångskanal för varje neuron. Som ett resultat är antalet fotodetektorer likställt med antalet neuroner, snarare än deras viktningskoefficienter.
Detta tillvägagångssätt låter dig spara utrymme på chippet, öka antalet användbara signalvägar och optimera strömförbrukningen. Nu skapar ingenjörer från MIT en prototyp som ska testa den nya arkitekturens möjligheter i praktiken.
Vem mer utvecklar fotoniska chips?
Utveckling av liknande teknik Lightelligence är en liten startup baserad i Boston. Företagets anställda säger att deras AI-accelerator kommer att göra det möjligt att lösa problem med maskininlärning hundratals gånger snabbare än klassiska enheter. Förra året slutförde teamet skapandet av en prototyp av sin enhet och förberedde sig för att genomföra tester.
Arbetar inom området fotoniska chips och Cisco. I början av året meddelade företaget startup Luxtera, som designar fotoniska chips för datacenter. Framför allt producerar företaget hårdvarugränssnitt som gör att du kan koppla fiberoptik direkt till servrar. Detta tillvägagångssätt ökar nätverkskapaciteten och påskyndar dataöverföringen. Luxtera-enheter använder speciella lasrar för att koda information och germaniumfotodetektorer för att dekryptera den.
Фото - — unsplash
Andra stora IT-företag, som Intel, är också involverade i optisk teknologi. Redan 2016 började de tillverka sina egna optiska chips som optimerar dataöverföringen mellan datacenter. Nyligen representanter för organisationen att de planerar att implementera dessa tekniker utanför datacenter – i lidarer för självkörande bilar.
Vad är resultatet
Än så länge kan fotonisk teknik inte kallas en universell lösning. Deras implementering kräver stora kostnader för teknisk omutrustning av datacenter. Men utveckling som den som utvecklas vid MIT och andra organisationer kommer att göra optiska kretsar billigare och kommer troligen att göra det möjligt för dem att marknadsföras på massmarknaden för datacenterutrustning.
Vi är inne Vi hjälper företag att utveckla IT-infrastruktur och tillhandahålla privata och hybrida molntjänster. Det här är vad vi skriver om på vår företagsblogg:
Källa: will.com