Elektronlar yerine fotonlar: İlk ışık işlemcileri verimli bir şekilde çalışır
Yapay zekanın artan karmaşıklığı geleneksel elektronik bilgisayarlara meydan okuyor ve daha fazla enerji yiyor. Veri işleme için elektrik yerine ışık kullanan La Fotonica, umut verici bir alternatif sunar.
İki bağımsız araştırma ekibi, hesaplama gücünü artırmak ve enerji tüketimini azaltmak için fotonik işlemciler sunmuştur. O zamandan önce, sadece referans parametreleri gibi basit gösteriler, ancak fotonik işlemcilerde gelişmiş yapay zeka modelleri gerçekleştirilmemiştir. Çalışma Nature dergisinde yayınlandı.
Fotonik hesaplama
Klasik ve Hızlandırıcılar GPU işlemcilerinde, veri hareketleri çok fazla enerjiye mal oluyor. Operasyon için elektrik maliyetleri nedeniyle, bu sadece pahalı değil, aynı zamanda özenle soğutulmuş bir şekilde: tüm enerji, daha fazla enerjiye mal olan atık ısısı şeklinde çıkarılmalıdır.
Fotonik veya optik hesaplamada, daha az sayıda atık ısısı vardır; Verimlilik potansiyel olarak artar. Aynı zamanda farklı zorluklar ortaya çıkar. Track değerleri 0 ve 1 yerine, fotonik bilgisayarlar olası değerlerin sürekli bir spektrumunu kullanır. Yani temel bir yeniden düşünmeye ihtiyacınız var. Diğer şeylerin yanı sıra, Intel ve Nvidia bu nedenle karışık bir yaklaşım izler: CPU ve GPU her zamanki gibi dahili olarak hesaplanır, ancak verileri birbirleriyle optik olarak değiştirir.
Dartmouth Koleji'nden araştırmacı Anthony Rizzo, doğada eşlik eden bir yorumda “Fotonik bilgisayarlar onlarca yıldır geliştirilmiştir, ancak bu gösteriler nihayet ışık potansiyelini enerji açısından daha güçlü ve daha verimli BT sistemleri oluşturmak için kullanabileceğimiz anlamına gelebilir.”
Işıklı
California'dan Nicholas Harris çevresindeki Lightmatter ekibi, yapay zeka modellerini verimli ve yüksek hassasiyetle uygulayan fotonik bir işlemci geliştirdi. Lightmatter CEO'su Nicholas Harris, “Bilgisayarların tarihinde ilk kez, mevcut elektronik sistemlerin aynı hassasiyeti ile karmaşık ve gerçekçi görevler gerçekleştirebilen transistörlere dayanmayan bir teknoloji gösterdik.”
Yazarlar, fotonik işlemcilerinin Bert gibi ilericilere modeller yapabileceğini ve elektronik işlemcilerle karşılaştırılabilir bir hassasiyetle sıfırlayabildiğini göstermektedir. Ayrıca bir dizi uygulama yapabilir: Shakespeare'e benzer metinler oluşturur, filmlerin incelemelerini ve “Pac-Man” oyunlarını sınıflandırır. İşlemci, yönetilen faaliyetlerin türe bağlı olduğu görevleri nasıl yönetir: Görüntülerin sınıflandırılması durumunda, geleneksel bir işlemcinin doğruluğunun yüzde 90'ına ve doğal dilde sorularınız varsa sadece yüzde 30'a ulaşır.
Çalışmaya dahil olmayan akıllı Phydrich Schiller Üniversitesi Jena Fotonic Systems'ın genç profesörü Mario Chemnitz, “Doğrudan geleneksel bir bilgisayar mimarisinde bulunan bir bilgisayar mimarisinde işlevsel olarak etkileşime giren elektronik ve optik bileşenlerin miktarı benzersizdir ve futbol hesaplaması alanı için önemli bir teknolojik adım işaret eder.”
Hesaplayın: Yeni fotonik işlemci, bir enerji açısından üç kat daha hızlı ve on kat daha verimlidir, ampere üretiminin A100 GPU hızlandırıcısından, performansın huninin geçen neslinin halefi H100 ile karşılaştırılabilir.
Bununla birlikte, başlangıcın sistemini tam olarak ortaya çıkarmadığını ve bu nedenle yayının, nihayet teknolojiyi değerlendirmek için teknoloji derinliğinin derinliğini içermediğini not eder. Ayrıca, dijital altyapının ortasında analog (yani optik) donanım arasındaki doğrulukta temel bir sorun ve tutarsızlık görüyor.
Işık
Buna bakılmaksızın, LighteGence ekibi Singapur'dan Pace adında fotonik bir hızlandırıcı geliştirdi. Bu, karmaşık kombinatoryal optimizasyon problemlerini etkili bir şekilde çözmeyi amaçlamaktadır. Testlerde barış, Nvidia'dan gelen geleneksel GPU'lara kıyasla büyük ölçüde azalmış bir gecikme gösterdi. Düşük gecikme özellikle gerçek zamanlı işlem verileri için geçerlidir.
Ritim, 16.000'den fazla fotonik bileşenden oluşur, maksimum 1 GHz ile yüksek hızlı hesaplamalara izin verir ve küçük devrelerden veya ayrı fotonik bileşenlerde minimum 500 kat daha az gecikme gösterir.
Her iki ekip de sistemlerinin ölçeklenebilir olduğunu, ancak optik verilerin işlenmesinin avantajlarından yararlanmak için daha fazla optimizasyona ihtiyaç duyduğuna dikkat çekiyor.
(spa)