Стартап в области кремниевой фотоники, поддержанный Биллом Гейтсом, создал оптические транзисторы в 10 000 раз меньше современных

Neurophos, стартап по разработке ИИ-чипов из Остина (Техас), поддержанный фондом Билла Гейтса Gates Frontier Fund, заявил о создании оптического процессора (OPU). По словам компании, новинка в десять раз мощнее последнего ИИ-суперкомпьютера Nvidia Vera Rubin NVL72 в задачах с вычислениями FP4/INT4, потребляя при этом сопоставимое количество энергии. Как сообщает The Register, этого удалось достичь за счёт использования более крупной матрицы и значительно более высокой тактовой частоты.

На чипе находится один фотонный сенсор размером 1000 на 1000 элементов, — рассказал изданию генеральный директор Neurophos Патрик Боуэн.

Эквивалент оптического транзистора, который сегодня производят фабрики кремниевой фотоники, огромен. Его длина около 2 мм, — добавил Боуэн. — Вы просто не можете разместить их на чипе в количестве, достаточном для достижения плотности вычислений, хоть сколько-нибудь конкурентоспособной с современной цифровой КМОП-технологией.

Первый ускоритель компании будет иметь «оптический эквивалент» одного тензорного ядра размером около 25 кв. мм. Это бледнеет на фоне чипа Nvidia Vera Rubin, в котором, по сообщениям, 576 тензорных ядер. Однако разница заключается в том, как Neurophos использует фотонный кристалл. Помимо большей матрицы 1000 x 1000, первый OPU стартапа, получивший название Tulkas T100, будет работать на впечатляющей частоте 56 ГГц — это намного выше мирового рекорда в 9,1 ГГц, достигнутого на Intel Core i9-14900KF, и максимальной частоты 2,6 ГГц у Nvidia RTX Pro 6000. Это позволяет ему превосходить ИИ-ускорители Nvidia, несмотря на кажущуюся слабость на бумаге.

Что ещё важнее, Боуэн заявляет, что оптические транзисторы созданы с использованием существующих технологий полупроводникового производства. Это потенциально позволяет наладить их массовый выпуск на фабриках Intel или TSMC. Тем не менее, чипы всё ещё находятся на стадии тестирования, и серийное производство не ожидается раньше 2028 года. Компании также предстоит решить ряд проблем, таких как необходимость в огромном количестве векторных процессоров и статической памяти (SRAM).

Фотоника — это новое направление, которое привлекает внимание многих компаний. Nvidia уже использует фотонные коммутаторы Spectrum-X Ethernet в своей платформе Rubin, а AMD планирует создать исследовательский центр стоимостью 25200 млн рублей (~$280 млн), специально ориентированный на изучение кремниевой фотоники. В любом случае, последняя разработка — лишь новый виток в развитии фотоники, и по мере созревания технологии следует ожидать ещё многих прорывов.

ИИ: Если заявления Neurophos подтвердятся, это может стать настоящей революцией в области вычислений, особенно для ИИ. Переход от электронов к фотонам сулит колоссальный рост производительности и энергоэффективности. Однако путь от лабораторного образца до массового коммерческого продукта, как всегда, долог и тернист, и 2028 год выглядит весьма оптимистичным сроком. Интересно, как на это отреагируют гиганты вроде Nvidia и AMD, которые тоже активно инвестируют в эту сферу.