Оптичний чіп підвищить швидкість роботи пристроїв, прискоривши навчання нейромереж, вважають інженери. Дослідження опубліковано у журналі Nature Photonics.
Інженери Пенсільванського університету розробили чіп, який використовує світлові хвилі, а не електрику для виконання складних математичних обчислень, необхідних для навчання штучного інтелекту (ШІ). Цей чіп потенційно може радикально прискорити швидкість роботи комп’ютерів, а також знизити їхнє енергоспоживання.
Конструкція чіпа поєднує дослідження в галузі маніпулювання матеріалами на нанорівні для виконання математичних обчислень з використанням світла з класичною кремнієвою платформою. Дослідники прагнули створити пристрій для виконання множення векторних матриць — основної математичної операції, яка використовується при розробці та функціонуванні нейронних мереж.
Замість кремнієвої пластини однакової висоти потрібно зробити пластинку тоншою, наприклад, на 150 нм, але тільки в певних місцях, пояснюють вчені свою ідею. Ці зміни висоти — без додавання інших матеріалів — забезпечують контроль за поширенням світла через чіп. Розподілені зміни висоти викликають розсіювання світла за певними шаблонами, що дозволяє чіпу виконувати математичні розрахунки зі швидкістю світла.
Дослідники відзначають, що пристрій готового до масштабування та реального виробництва. Вони вважають, що такі чіпи можуть замінити наявні графічні процесори, які активно використовуються під час навчання нейромереж та великих мовних моделей ШІ.
Крім високої швидкості та меншого енергоспоживання, чіп забезпечує конфіденційність, зазначають дослідники. Оскільки багато обчислень можуть виконуватися одночасно, немає необхідності зберігати чутливу інформацію в робочій пам’яті комп’ютера, роблячи його практично невразливим для злому. «Ніхто не зможе зламати неіснуючу пам’ять, щоб отримати доступ до інформації», додають автори дослідження.