پیشرفت در پردازندههای نوری توسط محققان چینی، تا ۱۰۰ برابر سریعتر از A100 در استفاده واقعی!
پژوهشگران در چین یک پردازنده کاملاً فوتونیکی توسعه دادهاند که قادر است مدلهای بزرگ مقیاس هوش مصنوعی را با سرعت و بهرهوری چندین برابر بالاتر از سختافزارهای سنتی سیلیکونی اجرا کند. این فناوری با جایگزینی محاسبات الکترونیکی با پردازش مبتنی بر نور، بهدنبال رفع گلوگاههای شدید انرژی در صنعت هوش مصنوعی است و رویکردی متفاوت برای پاسخ به نیازهای پردازشی نسل جدید مدلهای مولد ارائه میدهد.
این دستاورد حاصل همکاری پژوهشگران Shanghai Jiao Tong University و Tsinghua University است که تراشهای با نام LightGen معرفی کردهاند. جزئیات این فناوری در نشریه معتبر Science منتشر شده و نشان میدهد معماری آن از ترانزیستورهای الکترونیکی عبور کرده و به نورونهای فوتونیکی متکی است؛ تغییری بنیادین که میتواند ساختار سختافزارهای هوش مصنوعی را متحول کند.
برخلاف پردازندههای نوری پیشین که تنها چند هزار نورون مصنوعی داشتند و عمدتاً برای وظایف سادهای مانند طبقهبندی تصویر استفاده میشدند، LightGen با بهرهگیری از بستهبندی پیشرفته سهبعدی بیش از دو میلیون نورون مصنوعی را در تراشهای به اندازه یکچهارم اینچ مربع یکپارچه کرده است. این مقیاس کمسابقه امکان اجرای وظایف پیچیده مولد مانند تولید ویدیوی با وضوح بالا و مدلسازی سهبعدی را فراهم میکند.
یکی از نوآوریهای کلیدی این طراحی مفهوم فضای نهفته نوری است که با استفاده از متاسطوح فوقنازک و آرایههای فیبر نوری، دادههای با بُعد بالا را کاملاً از طریق نور فشردهسازی و پردازش میکند. این روش اجازه میدهد تصاویر با وضوح کامل و بدون تقسیم به قطعات کوچک پردازش شوند، در نتیجه دادههای آماری حیاتی حفظ شده و توان عملیاتی سیستم بهطور چشمگیری افزایش مییابد.
پژوهشگران گزارش دادهاند عملکرد این تراشه بیش از ۱۰۰ برابر سریعتر از GPU پیشروی Nvidia A100 است. در آزمایشهای آزمایشگاهی، LightGen تولید تصویر معنایی با وضوح بالا و دستکاری سهبعدی را با کیفیتی قابل مقایسه با شبکههای عصبی الکترونیکی پیشرو انجام داد. با وجود وابستگی فعلی به سامانههای لیزری خارجی و فرایندهای ساخت تخصصی، این فناوری نقشه راهی امیدوارکننده برای محاسبات هوشمند پرسرعت و پایدار ترسیم میکند.
