Китайские ученые разработали новую полностью оптическую систему межсоединений для электронных чипов. Согласно заявлению авторов разработки, это решение позволяет увеличить скорость распределенного вывода (инференса) в моделях искусственного интеллекта более чем в 100 раз, одновременно сокращая требуемые вычислительные ресурсы до одной девятой от обычного объема.
В качестве базовых вычислительных элементов в исследовании использовались программируемые вентильные матрицы (FPGA). Эти микросхемы широко применяются в системах, требующих высокой степени параллельной обработки данных, включая авионику, системы автономного управления и серверные инфраструктуры.
Основным элементом разработки стали два специализированных коммуникационных модуля, которые выполняют функцию интерфейсов между чипами. Основной из них — это кремниевый фотонный приемопередатчик, работающий на скорости 400 гигабит в секунду. Данный компонент обеспечивает преобразование электрических сигналов в оптические и обратно, что позволяет организовать высокоскоростной обмен данными между отдельными вычислительными блоками.
По данным авторов публикации, использование такой оптической системы сопряжения в сочетании со специфическими алгоритмами позволило повысить скорость логического вывода (inference) в распределенных ИИ-системах более чем в 100 раз. При этом требуемый объем вычислительных ресурсов сократился до одной девятой от показателей, необходимых при использовании классических электронных соединений.
Предложенная архитектура не заменяет существующие полупроводниковые технологии, а дополняет их, предлагая новый способ взаимодействия между уже имеющимися чипами. Такой подход потенциально может снизить энергопотребление и нагрузку на вычислительные кластеры без кардинальной смены элементной базы.
Представленное решение рассматривается как одно из перспективных направлений в области фотонных вычислений, которое в будущем может повлиять на развитие высокопроизводительных систем искусственного интеллекта.
Читайте также: Разработан чип, работающий исключительно на энергии света.