Forscher der Universität von Florida haben einen neuen Chip entwickelt, der Licht anstelle von Strom verwendet, um eine der macheligen Aufgaben in der künstlichen Intelligenz auszuführen, ein Durchbruch, der dazu beitragen könnte, den wachsenden Energieverbrauch komplexer KI-Modelle zu begehen. Die Forschung, berichtet in Fortgeschrittene PhotonikDetails ein System, das den Energieverbrauch dramatisch reduziert und die Verarbeitung beschleunigt. Wenn KI -Systeme für die Technologie zentraler werden, stellt ihr Stromverbrauch erhebliche Herausforderungen für Nachhaltigkeit. Dieser neue Chip bietet eine potenzielle Lösung, indem optische Komponenten direkt in einen Silizium -Chip integriert werden, um eine KIR -KI -Funktion zu verarbeiten.
Wie der optische Chip funktioniert
Der Chip wurde speziell für Faltungsvorgänge entwickelt, ein grundlegender Prozess im maschinellen Lernen, mit dem AI -Systeme Muster in Bildern, Video und Text erkennen können. Diese Vorgänge erfordern in der Regel eine große Menge an Rechenleistung. Das neue System führt diese Konvolutionen mit Laserlicht und mikroskopischen Linsen durch. Daten zum maschinellen Lernen werden zunächst in Laserlicht am Chip umgewandelt. Dieses Licht führt dann zwei Sätze von Miniatur -Fresnel -Objektiven durch – flach, ultradünne Versionen der in Leuchttürmen enthaltenen Linsen, die direkt auf den Chip geätzt sind und schmaler sind als ein menschliches Haar. Diese Linsen führen die mathematische Transformation durch, und das Ergebnis wird dann wieder in ein digitales Signal umgewandelt, um die KI -Aufgabe zu erledigen.
„Durch die Durchführung einer wichtigen Berechnung des maschinellen Lernens bei nahezu Zero Energy ist ein Sprung nach vorne für zukünftige KI -Systeme. Dies ist entscheidend, um die KI -Fähigkeiten in den kommenden Jahren weiter zu skalieren.“
Sagte der Studienleiter Volker J. Sorger, Professor an der Universität von Florida.
Leistung und Vorteile
In Tests klassifizierte der Prototyp -Chip erfolgreich handgeschriebene Ziffern mit einer Genauigkeit von ungefähr 98 Prozent, einem Leistungsniveau, das mit herkömmlichen elektronischen Chips vergleichbar ist. Ein wesentlicher Vorteil des photonischen Ansatzes ist die Fähigkeit, mehrere Datenströme gleichzeitig zu verarbeiten. Durch die Verwendung von Lasern verschiedener Farben, einer Technik, die als Wellenlängen -Multiplexing bezeichnet wird, kann der Chip mehrere Vorgänge gleichzeitig verarbeiten. „Wir können gleichzeitig mehrere Wellenlängen oder Farben des Lichts durch die Linse haben“, sagte Hangbo Yang, Professor und Co-Autor der Studie. „Das ist ein wesentlicher Vorteil der Photonik.“
Zukünftige Integration
Die Forschung wurde in Zusammenarbeit mit dem Florida Semiconductor Institute, der UCLA und der George Washington University durchgeführt. Die Forscher stellten fest, dass große Chiphersteller wie Nvidia bereits optische Elemente in einigen ihrer KI -Systeme verwenden, die die Integration dieser neuen Technologie erleichtern könnten. „In naher Zukunft wird die Chip-basierte Optik zu einem wichtigen Bestandteil jedes KI-Chips, den wir täglich verwenden“, sagte Sorger. „Und das optische AI -Computing kommt als nächstes.“
