Układ oparty na świetle zapewnia 100 razy szybszą i wydajniejszą wydajność niż Nvidia A100

Naukowcy z Shanghai Jiao Tong University i Tsinghua University zaprezentowali "LightGen", przełomowy w pełni optyczny układ obliczeniowy zaprojektowany specjalnie w celu sprostania ogromnym wymaganiom sztucznej inteligencji generatywnej. Chip - szczegółowo opisany w czasopiśmie Science - stanowi znaczące przejście od tranzystorów elektronicznych do neuronów fotonicznych, oferując potencjalne rozwiązanie dla ogromnych wąskich gardeł energetycznych, z którymi obecnie boryka się branża sztucznej inteligencji.

Podczas gdy poprzednie procesory optyczne zawierały kilka tysięcy neuronów i były w dużej mierze ograniczone do prostszych zadań, takich jak klasyfikacja obrazów, LightGen wykorzystuje zaawansowane opakowanie 3D, aby zintegrować ponad dwa miliony sztucznych neuronów w jednym urządzeniu o powierzchni ćwierć cala kwadratowego. Ta ogromna skala pozwala układowi na wykonywanie złożonych zadań generatywnych, takich jak generowanie wideo w wysokiej rozdzielczości i modelowanie 3D, które wcześniej były wyłączną domeną wysokiej klasy elektronicznych procesorów graficznych.

Główną innowacją projektu jest "optyczna przestrzeń ukryta" Dzięki zastosowaniu ultracienkich metapowierzchni i matryc światłowodowych, układ może kompresować i przetwarzać wielowymiarowe dane w całości za pomocą światła. Pozwala to systemowi na pracę z obrazami w pełnej rozdzielczości bez dzielenia ich na fragmenty, zachowując istotne dane statystyczne i znacznie zwiększając przepustowość. Naukowcy poinformowali, że wydajność układu jest ponad 100 razy większa niż wiodącego procesora graficznego Nvidia A100.

W testach laboratoryjnych LightGen z powodzeniem przeprowadził generowanie obrazów semantycznych w wysokiej rozdzielczości i manipulację 3D z jakością porównywalną z wiodącymi elektronicznymi sieciami neuronowymi. Choć obecnie technologia ta opiera się na zewnętrznych konfiguracjach laserowych i wyspecjalizowanych procesach produkcyjnych, stanowi ona obiecującą mapę drogową dla przyszłości szybkich, zrównoważonych, inteligentnych obliczeń.

LightGen otwiera nową drogę do rozwoju generatywnej sztucznej inteligencji z większą szybkością i wydajnością, zapewniając nowy kierunek badań nad szybkimi i energooszczędnymi inteligentnymi obliczeniami generatywnymi. - Yitong Chen, główny autor artykułu.