Розроблено оптичний процесор, який у 100 разів потужніший за графічні чіпи (відео)

Компанія Lightelligence розробила новий оптичний процесор Photonic Arithmetic Computing Engine (PACE), який значно перевершує графічні. Про це пише портал Tom's Hardware.

Як стверджують розробники, процесор складається з 12 тис. оптичних пристроїв, що працюють із частотою 1 ГГц. Він використовує стандартну інтеграцію кремнієвої фотоніки з інтерферометром Маха-Цендера (MZI) для обчислень та мікроелектромеханічні системи для зміни форми хвилеводу — каналу, яким поширюються оптичні хвилі або, простіше кажучи, світлові сигнали.

Головна перевага передачі даних за допомогою світла полягає у мінімальній затримці між запитом та його обробкою. Тоді як традиційні напівпровідникові системи мають проблему надлишкового тепла, яке виникає в результаті проходження струму через елементи нано-розміру на малих частотах, фотонна система обробляє свої робочі навантаження з нульовим нагріванням від опору струму.

Під час випробування PACE розрахував математичну модель Ізинга, яка використовується для опису намагнічування матеріалів та фазових переходів. Такі обчислення часто необхідні для досліджень у галузі термодинаміки, біоінформатики, криптографії, проектування схем, матеріалознавства, оптимізації електромереж та інших.

З цим завданням PACE впорався в 100 разів швидше за графічний процесор Nvidia GeForce RTX 3080. Крім того, пристрій Lightelligence виявився в 25 разів потужнішим за систему Toshiba на базі FPGA, яку створили спеціально для розрахунку моделі Ізинга. PACE має прискорити складні обчислення для розробки штучного інтелекту, глибокого навчання (Deep Learning) та машинного навчання (Machine Learning). Компанія також пропонує алгоритми, створені спеціально для вирішення деяких фундаментальних обчислювальних завдань.

"Під деякими фундаментальними завданнями ми маємо на увазі важкі математичні завдання, відомі як NP-повні, які ставили математиків у безвихідь останні 50 років", — заявив гендиректор Lightelligence Ічень Шен. — "Алгоритми для NP-повних завдань важливі, тому що вони можуть бути зіставлені один з одним, і вони мають сотні практичних застосувань".

Перші оптичні процесори PACE планують випустити на комерційний ринок у 2023 році. До цього компанія розробить пілотний ПЗ-продукт для прискорення штучного інтелекту.

Раніше писали, що вчені збираються запустити квантовий Інтернет для передачі даних зі "швидкістю світла". Нова технологія дозволить створювати надзахищені мережі та квантові комп'ютери нового покоління.