Новый оптический процессор позволяет ИИ вычислять со скоростью света

Предложенный оптический вычислительный чип обеспечивает высокоскоростную параллельную обработку для количественной торговли с беспрецедентно низкой задержкой, ускоряя критически важный этап извлечения признаков. Автор: Х. Чен, Университет Цинхуа

Исследователи из Университета Цинхуа в Китае разработали прорывное устройство под названием Optical Feature Extraction Engine (OFE²), которое позволяет искусственному интеллекту выполнять вычисления со скоростью света. Эта технология преодолевает физические ограничения традиционных электронных процессоров.

Оптические вычисления, использующие свет вместо электричества для обработки сложных расчетов, предлагают способ значительно повысить скорость и эффективность. Команда под руководством профессора Хунвэя Чэнь разработала полностью интегрированную систему на чипе с регулируемыми делителями мощности и прецизионными линиями задержки.

Ключевым достижением OFE² является инновационный модуль подготовки данных, который преобразует последовательные данные в несколько синхронизированных оптических каналов без потери фазовой стабильности.

Работая на впечатляющей частоте 12,5 ГГц, OFE² выполняет одно матрично-векторное умножение всего за 250,5 пикосекунд — это самый быстрый известный результат для данного типа оптических вычислений.

«Мы твердо верим, что эта работа устанавливает значительный ориентир для продвижения интегрированных оптических дифракционных вычислений с превышением скорости 10 ГГц в реальных приложениях», — говорит Чэнь.

Исследователи протестировали OFE² в нескольких областях. В обработке изображений система успешно извлекала краевые признаки из визуальных данных, повышая точность идентификации органов на КТ-сканах. В цифровой торговле OFE² обрабатывал рыночные данные в реальном времени, генерируя прибыльные решения о покупке и продаже.

Технология открывает путь к новой эре ИИ реального времени с низким энергопотреблением, где самые требовательные части обработки переносятся с энергоемких электронных чипов на сверхбыстрые фотонные системы.

«Достижения, представленные в нашем исследовании, выводят интегрированные дифракционные операторы на более высокую скорость, обеспечивая поддержку вычислительно интенсивных сервисов в таких областях, как распознавание изображений, вспомогательное здравоохранение и цифровые финансы», — заключает Чэнь.

Исследование было опубликовано в журнале Advanced Photonics Nexus.