MIT yeni bir fotonik işlemcinin mimarisini geliştirdi. Optik sinir ağlarının verimliliğini benzer cihazlara göre bin kat artıracak.
Çip, veri merkezinin tükettiği elektrik miktarını azaltacak. Size nasıl çalıştığını anlatacağız.
Fotoğraf - — Sıçramayı kaldır
Neden yeni bir mimariye ihtiyacımız var?
Optik sinir ağları, elektronik bileşenler kullanan geleneksel çözümlerden daha hızlıdır. Işık sinyal yollarının izolasyonu ve lazer akışları karşılıklı etki olmadan birbirlerinden geçebilir. Böylece tüm sinyalleşme yolları aynı anda çalışabilir, bu da yüksek oranda veri aktarımı sağlar.
Ancak bir sorun var; sinir ağı ne kadar büyükse, o kadar fazla enerji tüketiyor. Bu sorunu çözmek için veri aktarımını optimize eden özel hızlandırıcı çipler (AI hızlandırıcılar) geliştiriliyor. Ancak istediğimiz kadar iyi ölçeklenmiyorlar.
Enerji verimliliği ve optik çiplerin ölçeklendirilmesi sorunu MIT'de çözüldü ve cihazın güç tüketimini bin kat azaltan ve on milyonlarca nöronla çalışan yeni bir fotonik hızlandırıcı mimarisi. Geliştiriciler, teknolojinin gelecekte karmaşık akıllı sistemler ve makine öğrenimi algoritmalarıyla etkileşime giren ve aynı zamanda büyük verileri analiz eden veri merkezlerinde uygulama bulacağını söylüyor.
Neye benziyor?
Yeni çip bir optoelektronik devre temelinde inşa edildi. İletilen veriler hala optik sinyallerle kodlanır, ancak matris çarpımı için dengeli homodin tespiti kullanılır (). Bu, iki optik sinyale dayalı bir elektrik sinyali üretmenizi sağlayan bir tekniktir.
Giriş ve çıkış nöronları hakkındaki bilgileri içeren ışık darbelerini iletmek için tek bir sinyal yolu kullanılır. Aksine, nöronların ağırlıklarına ilişkin veriler ayrı kanallardan gelir. Hepsi, her bir nöron için çıkış değerini hesaplayan (sinyal seviyesini belirleyen) homodin fotodetektörlerin ızgara düğümlerine "ayrılır". Bu bilgi daha sonra elektrik sinyalini tekrar optik sinyale dönüştüren bir modülatöre gönderilir. Daha sonra sinir ağının bir sonraki katmanına gönderilir ve işlem tekrarlanır.
MIT mühendisleri bilimsel çalışmalarında bir katman için aşağıdaki diyagram:
Resim: / CC TARAFINDAN
Yeni AI hızlandırıcı mimarisi, her nöron için yalnızca bir giriş ve bir çıkış kanalı gerektirir. Sonuç olarak, fotodetektörlerin sayısı, ağırlık katsayılarından ziyade nöron sayısına eşittir.
Bu yaklaşım, çipte yerden tasarruf etmenize, kullanışlı sinyal yollarının sayısını artırmanıza ve güç tüketimini optimize etmenize olanak tanır. Şimdi MIT mühendisleri, yeni mimarinin yeteneklerini pratikte test edecek bir prototip yaratıyor.
Başka kim fotonik çip geliştiriyor?
Benzer teknolojideki gelişmeler Lightelligence, Boston merkezli küçük bir girişimdir. Şirket çalışanları, yapay zeka hızlandırıcılarının, makine öğrenimi sorunlarını klasik cihazlardan yüzlerce kat daha hızlı çözmeye olanak sağlayacağını söylüyor. Geçen yıl ekip, cihazlarının prototipinin oluşturulmasını tamamlıyor ve testler yapmaya hazırlanıyordu.
Fotonik çipler ve Cisco alanında çalışmaktadır. Şirketin yılın başında duyurduğu veri merkezleri için fotonik çipler tasarlayan startup Luxtera. Şirket özellikle fiber optiği doğrudan sunuculara bağlamanıza olanak tanıyan donanım arayüzleri üretiyor. Bu yaklaşım ağ kapasitesini arttırır ve veri aktarımını hızlandırır. Luxtera cihazları bilgiyi kodlamak için özel lazerler, şifresini çözmek için ise germanyum fotodetektörler kullanır.
Fotoğraf - — Sıçramayı kaldır
Intel gibi diğer büyük BT şirketleri de optik teknolojilerle ilgileniyor. 2016 yılında veri merkezleri arasındaki veri aktarımını optimize eden kendi optik çiplerini üretmeye başladılar. Geçtiğimiz günlerde örgüt temsilcileri Bu teknolojileri veri merkezlerinin dışında, otonom araçlara yönelik lidarlarda uygulamayı planladıklarını söyledi.
Sonucu ile bu
Şu ana kadar fotonik teknolojilere evrensel bir çözüm denemez. Bunların uygulanması, veri merkezlerinin teknik olarak yeniden donatılması için büyük harcamalar gerektirir. Ancak MIT ve diğer kuruluşlarda geliştirilenlere benzer gelişmeler, optik çipleri daha ucuz hale getirecek ve büyük olasılıkla bunların veri merkezi ekipmanları için kitlesel pazara tanıtılmasına olanak tanıyacak.
Biz Şirketlerin BT altyapısını geliştirmelerine ve özel ve hibrit bulut hizmetleri sunmalarına yardımcı oluyoruz. Kurumsal blogumuzda bunun hakkında yazıyoruz:
Kaynak: habr.com