В университете «ЛЭТИ» представили опытный образец магнонного резервуарного компьютера, предназначенного для классификации изображений. Отличительной особенностью разработки является использование керамического ферритового волновода на основе железо-иттриевого граната (ЖИГ), что удешевляет производство по сравнению с традиционными монокристаллическими материалами.
В настоящее время в сфере искусственного интеллекта наблюдается тренд на переход от программных нейросетей к аппаратным вычислительным системам. Наряду с фотонными интегральными схемами, альтернативным направлением считается магноника, которая изучает распространение спиновых волн в магнитных средах для передачи и обработки информации. Одной из перспективных архитектур в этой области являются резервуарные вычисления, позволяющие эффективно решать задачи распознавания и прогнозирования.
Основным препятствием для коммерциализации таких систем ранее выступала стоимость компонентов: высококачественные монокристаллические пленки ЖИГ, получаемые методом жидкофазной эпитаксии, являются дорогостоящими и технологически сложными. Ученые ЛЭТИ предложили заменить их на керамическую ферритовую пластину, которая проще в производстве и доступнее по цене.
В основе созданного устройства лежит физический резервуар, сконструированный по схеме автогенератора на базе спин-волновой линии задержки с петлей положительной обратной связи. Для ввода и вывода сигналов используются щелевые антенны, разработанные ранее в лаборатории вуза. Как отмечается, данная архитектура продемонстрировала приемлемую эффективность при тестовой классификации изображений цифр.
Разработчики полагают, что предложенное решение может стать основой для нового класса энергоэффективных магнонных сопроцессоров, реализующих нейроморфные вычисления. На данном этапе представлен экспериментальный образец; перспективы его практического применения зависят от дальнейших исследований и оптимизации технологии.
Читайте также: «Российские ученые разработали метод точечного выращивания полупроводников на кремнии».