SIOM
Ученые из Шанхайского института оптики и точной механики при Китайской академии наук заявили о создании первого, по их словам, процессора для сверхвысокопараллельных оптических вычислений.
Отмечается, что теоретическая производительность нового оптического процессора составляет 2 тыс. 560 тераопераций в секунду (TOPS) при оптической тактовой частоте 50 ГГц. Обычно оптические процессоры передают информацию на одной длине волны света. Однако конструкция разработанного в Китае чипа делит лазерный луч на более 100 каналов, которые одновременно проходят через одну интегральную схему размером с ноготь.
По словам руководителя проекта Се Пена, его команде удалось добиться значительного увеличения пропускной способности при сохранении размеров чипа и тактовой частоты. Это стало возможным благодаря использованию солитонных микрогребенок — крошечных кольцевых резонаторов, которые делят плотный лазерный луч на ряд равномерно расположенных спектральных «зубцов», каждый из которых переносит независимый поток битов.
Поскольку на свет не влияет резистивный нагрев, который представляет проблему для электронных схем, параллельные полосы могут проходить рядом друг с другом с минимальными потерями энергии и небольшим риском нагрева отдельных участков. Разработчики заявляют об оптической полосе пропускания более 40 нм, низких потерях энергии и полностью реконфигурируемой маршрутизации. Это позволяет процессору выполнять разнообразные задачи, от распознавания изображений до обработки сигналов в режиме реального времени.
Китайские исследователи заявляют, что большое количество параллельных каналов, проходящих через чип, может позволить современным моделям искусственного интеллекта работать более энергоэффективно, чем с использованием графических процессоров. Нейросети, которые опираются на множество идентичных математических операций, естественно отображаются на многополосной структуре чипа. Низкая задержка делает технологию привлекательной для периферийных устройств — от высокочастотных торговых серверов до роев дронов, где счет идет на миллисекунды, а бюджеты на энергозатраты ограничены.
Кроме систем ИИ этот чип может ускорить процессы моделирования, медицинскую визуализацию и другие объемные рабочие нагрузки, которые трудно выполнить исключительно на электронном оборудовании. Разработчики подчеркнули, что им удалось значительно увеличить количество полос пропускания без ограничения скорости.
Результаты исследования были опубликованы в журнале eLight
Источник: Interesting Engineering