Komputery przyszłości będą przesyłać informacje z prędkością światła. Naukowcy wykonali pierwszy krok w kierunku stworzenia układów fotonicznych [DEPESZA]
Wraz z rozwojem sektora sztucznej inteligencji oraz Big Data rośnie zapotrzebowanie na komputery o wysokiej mocy obliczeniowej. Urządzenia oparte na architekturze krzemowej stanowią przeszkodę na drodze do skalowania rozwiązań tego typu. Branża technologiczna poszukuje rozwiązań, które pozwolą szybciej i sprawniej przetwarzać duże zasoby informacji. Z pomocą mogą przyjść nie tylko komputery kwantowe, lecz także układy fotoniczne wykorzystujące do przesyłania informacji wiązkę światła, a nie sygnał elektryczny.
Zaawansowane systemy sztucznej inteligencji oraz algorytmy analizy Big Data wymagają technologii zdolnej do przetwarzania dużych zasobów informacji przy niskim nakładzie energetycznym oraz wysokiej wydajności. W odpowiedzi na rozwój tego sektora gospodarki inżynierowie Google opracowali specjalizowane układy scalone Tensor Processing Unit przystosowane do pracy w głębokich sieciach neuronowych oraz systemach uczenia maszynowego. Jednak nawet tak wyspecjalizowane jednostki mogą okazać się niewystarczające do stworzenia wydajnych sieci neuronowych nowej generacji z powodu zbyt archaicznej architektury bazującej na rozwiązaniach krzemowych.
Naukowcy z George Washington University znaleźli sposób na znaczące przyspieszenie wyspecjalizowanych układów obliczeniowych.
– Odkryliśmy, że zintegrowane platformy fotoniczne, które integrują wydajną pamięć optyczną, mogą uzyskiwać te same operacje, co jednostka przetwarzająca tensor, ale zużywają one ułamek mocy i mają wyższą przepustowość, a po odpowiednim wytrenowaniu mogą być używane do wykonywania wnioskowania z prędkością światła – podkreśla Mario Miscuglio, adiunkt na Wydziale Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej Uniwersytetu George’a Washingtona.
Na łamach magazynu „Applied Physics Reviews” zaproponowali skonstruowanie sieci neuronowej, która przesyłałaby informacje za pośrednictwem wiązki światła, a nie impulsu elektrycznego. Fotoniczne TPU miałoby umożliwić symultaniczne gromadzenie, przesyłanie i przetwarzanie danych. Wdrożenie nowej architektury pozwoliłoby dwu–trzykrotnie zwiększyć przepustowość komputerów pracujących w ramach sieci neuronowych.
– Wyspecjalizowane procesory fotoniczne mogą zaoszczędzić ogromne ilości energii, skrócić czas reakcji i zmniejszyć ruch w centrum danych – przekonuje Mario Miscuglio.
Technologia fotonicznego przetwarzania danych jest jednak dopiero we wczesnej fazie rozwoju. Choć dysponujemy światłowodami zdolnymi do przesyłania danych w formie wiązki światła, do stworzenia komputera optycznego potrzebne są jeszcze układy optyczne przystosowane do fotonicznego przetwarzania informacji.
Ważny krok na drodze do urzeczywistnienia tej technologii wykonali naukowcy z IBM Research Zurich, którzy w 2019 roku zaprezentowali optyczny tranzystor organiczny, przetwarzający dane z 1000-krotnie wyższą prędkością niż układy krzemowe. Wstępne eksperymenty wykazały, że tranzystory tego typu mogą pracować z częstotliwością dochodzącą do teraherca. Do upowszechnienia technologii tego typu niezbędne jest jednak zminiaturyzowanie układu fotonicznego – tranzystor IBM Research Zurich jest 1000-krotnie większy niż współczesne tranzystory krzemowe.
(Newseria Innowacje)
Czytaj także
- 2024-10-28: Martyna Wojciechowska: Sztuczna inteligencja zastępująca dziennikarzy i artystów to niepokojący trend. To prowadzi do dezinformacji
- 2024-11-04: Sztuczna inteligencja wzbudza w Polakach głównie ciekawość i obawy. Ponad połowa widzi w niej zagrożenie
- 2024-10-09: Szwedzka Akademia Nauk uhonorowała lata pracy nad sztuczną inteligencją. Nagroda Nobla trafiła do twórców sztucznych sieci neuronowych
- 2024-10-18: Nowe technologie zmieniają pracę statystyków. Mogą poddawać szybkiej analizie duże zasoby informacji
- 2024-10-23: Polska w końcówce krajów wdrażających w firmach sztuczną inteligencję. Bolączką jest brak kompetencji cyfrowych u menedżerów
- 2024-09-19: Nowe trendy w digital marketingu. Innowacje rewolucjonizują działania agencji i klientów
- 2024-10-04: Obecna technologia sztucznej inteligencji nie stanowi zagrożenia dla istnienia ludzkości. Nie jest zdolna do samodzielnego myślenia i planowania
- 2024-09-27: Rośnie liczba wynalazków wykorzystujących sztuczną inteligencję. Za rozwojem technologii nie nadążają przepisy
- 2024-10-24: Prawo autorskie nie nadąża za nową technologią. Uregulowania wymaga kwestia dzieł tworzonych przez sztuczną inteligencję
- 2024-09-30: Giganci farmaceutyczni inwestują w sztuczną inteligencję. Chcą szybciej i taniej opracowywać kandydatów na leki
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii
Jedynka Newserii
Regionalne – Podlaskie
Samorządy inwestują w mieszkania dla studentów i absolwentów. Chcą w ten sposób zatrzymać odpływ młodych ludzi
120 studentów i absolwentów odbierze klucze do własnego lokum w ramach programu „Mieszkanie dla absolwenta” w Białymstoku. W ten sposób miasto chce zatrzymać w mieście najlepszych absolwentów i studentów kończących studia poprzez zapewnienie im preferencyjnych warunków najmu. Inwestycja pochłonęła 57 mln zł, z czego większość stanowiło dofinansowanie z Banku Gospodarstwa Krajowego.
Ochrona środowiska
Firmy czują rosnącą presję na inwestycje w dekarbonizację. Do zmian muszą się dostosować także małe przedsiębiorstwa
Według badania przeprowadzonego przez Honeywell większość firm planuje w ciągu najbliższego roku zwiększyć wydatki na inicjatywy związane ze zrównoważonym rozwojem, w tym na efektywność energetyczną i redukcję emisji. Choć obowiązek informowania o swoich działaniach z zakresu ochrony środowiska i społecznej odpowiedzialności biznesu dotyczy na razie największych firm, to rynek wymusza wdrażanie niektórych założeń ESG na mniejszych podmiotach. Wzrost presji ze strony swojego otoczenia biznesowego zauważa 65 proc. badanych przedsiębiorców.
Ochrona środowiska
Ekstremalne zjawiska pogodowe w Polsce to kilka miliardów strat rocznie. To duże wyzwanie dla branży ubezpieczeniowej
W ciągu niespełna dwóch dekad ekstremalne zjawiska pogodowe spowodowały około 115 mld zł bezpośrednich strat – wynika z analizy IOŚ-PIB. To rocznie średnio 6 mld zł strat. Najbardziej kosztowne są susze i powodzie, które ze względu na zmiany klimatu mogą pojawiać się coraz częściej. To rodzi wiele wyzwań związanych z ubezpieczaniem mienia.
Szkolenia
Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.