Китайські фотонні чіпи можуть обігнати NVIDIA в ШІ

Дослідники запровадили інноваційний фотонний підхід до обчислень, який дозволяє радикально підвищити швидкість та енергоефективність виконання окремих завдань штучного інтелекту.

Китайські наукові групи представили фотонні мікрочіпи, що працюють на основі світла, а не електронів. Такі пристрої використовують фотоніку, тобто «метод передавання та обробки інформації за допомогою фотонів». На відміну від графічних процесорів NVIDIA, ці чіпи не виконують універсальний програмний код. Вони оптимізовані для вузьких генеративних операцій.

Графічні процесори, зокрема NVIDIA A100, базуються на русі електронів через транзистори. Це забезпечує високу гнучкість, але супроводжується значним енергоспоживанням і нагріванням. Для їх виробництва потрібні найсучасніші технологічні вузли. Енергетична вартість обчислень залишається критичним обмеженням.

Фотонні чіпи ACCEL і LightGen використовують оптичну інтерференцію для виконання аналогових математичних операцій. ACCEL, створений в Університеті Цінхуа, є гібридним і поєднує фотонні та електронні компоненти. Він досягає продуктивності 4,6 PFLOPS при мінімальному споживанні енергії. Як зазначають автори, «чіп демонструє виняткову ефективність для задач зорового аналізу».

LightGen є повністю оптичним процесором з понад двома мільйонами фотонних «нейронів», тобто «фізичних елементів, що імітують обчислювальну логіку нейронних мереж». Він здатний виконувати генерацію зображень, перенесення стилю та шумозаглушення. За твердженням дослідників, «у спеціалізованих сценаріях швидкість перевищує традиційні GPU більш ніж у сто разів».

Водночас ці чіпи не можуть навчати моделі або запускати програми загального призначення. Вони працюють лише з наперед визначеними аналоговими операціями. Фотонне апаратне забезпечення не замінює GPU, а доповнює їх у вузьких сферах. Саме тому NVIDIA, ймовірно, не сприймає цю розробку як безпосередню загрозу.

Дослідження, опубліковане в журналі Science, демонструє потенціал фотоніки для майбутнього штучного інтелекту. Воно підтверджує, що спеціалізовані архітектури можуть перевершувати універсальні системи. Проте їх застосування залишається обмеженим.

Источник: cikavosti.com