Newsy

Komputery optyczne przyspieszą rozwój systemów sztucznej inteligencji. Mogą być nawet 1000-krotnie szybsze od działających obecnie [DEPESZA]

2020-08-19  |  06:00
Wszystkie newsy

Krzemowe superkomputery przystosowane do obsługi algorytmów uczenia maszynowego mogą zostać zastąpione przez ich optyczne odpowiedniki. Wykorzystanie światła jako podstawowego nośnika informacji pozwoli zmniejszyć zużycie energii elektrycznej przy jednoczesnym zwiększeniu mocy obliczeniowej. Firma Lightmatter zaprojektowała w pełni funkcjonalny procesor optyczny, który będzie kamieniem milowym na drodze do porzucenia krzemu na rzecz bardziej przyszłościowej technologii przesyłu danych.

Procesor fotonowy zaprezentowany przez inżynierów Lightmatter powstał z myślą o zastosowaniu specjalistycznym. Układ ma trafić do jednostek wyspecjalizowanych w wykonywaniu zadań na potrzeby systemów sztucznej inteligencji. W przeciwieństwie do klasycznych procesorów Lightmatter wykorzystuje do przesyłania i przetwarzania danych wiązkę światła, a nie impuls elektryczny przepuszczany przez krzemowe układy. Taka konstrukcja pozwoliła zauważalnie zredukować ilość ciepła wydzielanego przy maksymalnym obciążeniu procesora.

– Departament Energii szacuje, że do 2030 roku technologie komputerowe i komunikacyjne będą zużywać ponad 8 proc. światowej mocy. Tranzystory, siła napędzająca tradycyjne procesory, nie są ulepszane, a bardzo się grzeją. Budowanie coraz większych centrów danych to ślepa uliczka na drodze postępu obliczeniowego – przekonuje dr Nicholas Harris, założyciel i dyrektor generalny Lightmatter.

Układ Lightmatter został wykonany przy wykorzystaniu technologii druku cyfrowego, która pozwoliła na stworzenie procesora składającego się z przeszło miliarda tranzystorów FinFET, dziesiątek tysięcy fotonicznych jednostek arytmetycznych oraz setki konwerterów danych. Procesor został przystosowany do współpracy z najpopularniejszymi frameworkami używanymi do pracy z algorytmami sztucznej inteligencji, dlatego może zostać wykorzystany m.in. w parze z PyTorch czy TensorFlow.

Nie tylko inżynierowie z Lightmatter pracują nad wdrożeniem technologii przetwarzania danych z wykorzystaniem układów fotonicznych. W 2019 roku zespół badaczy z IBM Research Zurich zaprezentował optyczny tranzystor organiczny zdolny do przetwarzania danych z 1000-krotnie wyższą prędkością niż klasyczne tranzystory bazujące na technologii krzemowej.

Z kolei inżynierowie z Wydziału Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej Uniwersytetu George’a Washingtona opublikowali na łamach „Applied Physics Reviews” pracę naukową opisującą model teoretyczny fotonicznej sieci neuronowej. Zgodnie z ich wyliczeniami zastosowanie optycznych układów Tensor Processing Unit wyspecjalizowanych do pracy w ramach głębokich sieci neuronowych pozwoliłoby nawet trzykrotnie przyspieszyć proces przetwarzania danych przez algorytmy sztucznej inteligencji.

– Potrzebujemy nowego paradygmatu w obliczeniach komputerowych. Procesory optyczne są znacznie szybsze i bardziej energooszczędne niż tradycyjne procesory. Jednocześnie umożliwiamy rozwój systemów obliczeniowych i zmniejszamy ich wpływ na naszą planetę – podkreśla dr Nicholas Harris z Lightmatter.

Czytaj także

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Medycyna

Roboty pomogą osobom niepełnosprawnym w codziennym życiu. Wspomagane sztuczną inteligencją będą mogły nawet je karmić [DEPESZA]

Roboty monitorują statystyki życiowe pacjentów i ostrzegają pielęgniarki, wprowadzają też automatycznie informacje do elektronicznej karty zdrowia pacjenta. Inne pomagają podczas operacji lub całkowicie zastępują lekarzy. Roboty rehabilitacyjne pomagają zaś osobom niepełnosprawnym w codziennych czynnościach. Zespół naukowców ze Stanfordu opracował nowatorski sposób sterowania ramionami robotów. Inteligentne kontrolery pozwalają na precyzyjne ruchy, które umożliwią np. karmienie pacjentów.

Energetyka

Opracowano materiał zdolny do przechwytywania dwutlenku węgla z przemysłowych gazów cieplarnianych. To rewolucja w drodze do zeroemisyjności [DEPESZA]

Zgodnie z postanowieniami Europejskiego Zielonego Ładu, porozumienia wypracowanego przez Komisję Europejską w 2019 roku, państwa członkowskie zobowiązały się do redukcji emisji gazów cieplarnianych do zera nie później niż do 2050 roku. W realizacji tych założeń może pomóc innowacyjny materiał opracowany na Uniwersytecie w Bayreuth, który pozwala odseparować dwutlenek węgla z mieszaniny gazów.

 

Jak korzystać z materiałów Newserii?

Ważne informacje dla dziennikarzy i mediów

Wszystkie materiały publikowane w serwisach agencji informacyjnej Newseria przeznaczone są do bezpłatnej dystrybucji poprzez serwisy internetowe, stacje radiowe i telewizje, wydawców prasy oraz aplikacje pełniące funkcję agregatorów newsów. 

Szczegóły dotyczące warunków współpracy znajdują się tutaj.