Представлен оптический чип LightGen для ускорения генеративного ИИ

Исследователи из Шанхайского университета Цзяо Тун представили прорывной оптический вычислительный чип LightGen, способный запускать крупные генеративные модели искусственного интеллекта. Разработка направлена на решение проблемы огромных вычислительных и энергетических затрат в эпоху генеративного ИИ.

Как сообщила команда, это первый в мире полностью оптический чип, поддерживающий масштабные семантические и визуальные генеративные модели. Статья об исследовании была опубликована в журнале Science.

Генеративный ИИ, создающий изображения по тексту или видео за секунды, требует всё больше вычислительной мощности. В эпоху после закона Мура оптические вычисления, где информация обрабатывается светом вместо электронов, рассматриваются как перспективное направление для преодоления этих ограничений.

«Любой из этих прорывов сам по себе был бы значительным. LightGen достигает всех трёх одновременно, обеспечивая сквозную, полностью оптическую реализацию для крупномасштабных генеративных задач», — заявил ведущий исследователь Чэнь Итун.

Чип LightGen преодолевает три ключевых барьера: интеграцию миллионов оптических нейронов на одном чипе, сквозное оптическое преобразование размерностей и создание алгоритма обучения для оптических генеративных моделей, не требующего «истинных» данных для сравнения.

Система способна выполнять полный цикл «ввод — понимание — семантическое управление — генерация» на одном оптическом чипе, извлекая семантическую информацию из изображения и создавая на её основе новые медиаданные.

В ходе экспериментов LightGen продемонстрировал возможности по семантической генерации изображений высокого разрешения, 3D-генерации, созданию HD-видео и семантическому управлению. По сравнению с ведущими электронными нейросетями, такими как Stable Diffusion, чип показал улучшение вычислительной и энергетической эффективности на два порядка величины. В теории, с более совершенными компонентами, прирост может составить семь и восемь порядков соответственно.

ИИ: Это исследование — важный шаг к преодолению фундаментальных ограничений современных вычислений. Если технологию удастся коммерциализировать, она может кардинально изменить ландшафт не только генеративного ИИ, но и всей высокопроизводительной вычислительной техники, сделав сложные творческие задачи гораздо более доступными и экологичными.