Дослідники розробили найпотужніший нейроморфний процесор для штучного інтелекту

У сфері штучного інтелекту (ШІ) міжнародна команда дослідників під керівництвом Університету технологій Swinburne зробила значний крок вперед, розробивши найпотужніший нейроморфний процесор для ШІ. Він працює з швидкістю понад 10 трильйонів операцій на секунду (ТераОп/с), що дозволяє обробляти дані надзвичайно великого масштабу.

Робота була опублікована в журналі Nature.

Команду очолили професор Девід Мосс, доктор Сінґюань Сю та видатний професор Арнан Мітчелл з Університету RMIT. Вони прискорили швидкість обчислень та обробку даних. їм вдалося створити оптичний нейроморфний процесор, здатний працювати понад 1000 разів швидше, ніж будь-які попередні. Система також може обробляти зображення надзвичайно великого масштабу, що важливо для розпізнавання облич, оскільки попередні оптичні процесори не змогли цього зробити.

Професор Мосс є директором Центру оптичних наук Університету Swinburne, і його було названо одним із найкращих австралійських дослідників у галузі фізики та математики в галузі оптики та фотоніки за версією The Australian.

“Цей прорив став можливим завдяки ‘оптичним мікро-комбам’, як і наш світовий рекорд інтернет-швидкості, про який було повідомлено у травні 2020 року”, – сказав він.

Інші провідні процесори та мікро-комби

Найкращі електронні процесори, такі як Google (GOOGL ) TPU, можуть працювати зі швидкістю понад 100 ТераОп/с. Однак їм потрібно десятки тисяч паралельних процесорів, тоді як система команди залежить лише від одного процесора. їм вдалося досягти цього завдяки використанню нового методу, який полягає у одночасному вплетенні даних у часі, довжині хвилі та просторових вимірах через інтегрований мікро-комб-джерело.

Для тих, хто не знає, що таке мікро-комби, вони являють собою нові пристрої, що складаються з сотень високоякісних інфрачервоних лазерів на одному чипі. У порівнянні з іншими оптичними джерелами мікро-комби значно швидші, легші та дешевші.

“За останні 10 років з моменту, коли я став співавтором їх винаходу, інтегровані мікро-комб-чипи стали надзвичайно важливими, і це справді захоплююче бачити, як вони забезпечують такі величезні досягнення в галузі обробки та передачі інформації”, – говорить професор Мосс. “Мікро-комби дають нам величезні можливості для задоволення нескінченної потреби світу в інформації.”

Процесор майбутнього

Доктор Сю був співавтором дослідження та є випускником Університету Swinburne та постдокторантом кафедри електротехніки та комп’ютерних систем Університету Монаш.

“Цей процесор може служити універсальним фронт-ендом надзвичайно високої смуги пропускання для будь-якого нейроморфного апаратного забезпечення – оптичного чи електронного, – що дозволяє здійснювати машинне навчання з великими даними в режимі реального часу”, – говорить доктор Сю.

“Ми зараз бачимо, яким буде процесор майбутнього. Це справді показує нам, наскільки драматично ми можемо збільшити потужність наших процесорів завдяки інноваційному використанню мікро-комбів”, – продовжує він.

За словами професора Мітчелла з Університету RMIT, “Ця технологія застосовна до всіх видів обробки та зв’язку – вона матиме величезний вплив. У довгостроковій перспективі ми сподіваємося створити повністю інтегровані системи на одному чипі, що значно знизить витрати та енергоспоживання”.

Професор Дам’єн Гікс підтримує дослідницьку команду та є співробітником Університету Swinburne та Інституту Волтера та Єлизавети Холл.

“Конволюційні нейронні мережі стали центральними у революції штучного інтелекту, але існуюча технологія кремнію все більше ставить бар’єри на шляху швидкості обробки та енергоефективності”, – говорить професор Гікс.

“Цей прорив показує, як нова оптична технологія робить такі мережі швидшими та більш ефективними, і це є глибоким示示енням переваг міжгалузевого мислення, яке полягає у тому, щоб взяти ідею з однієї галузі та використовувати її для вирішення фундаментальної проблеми в іншій”, – продовжує він.