Китай представив революційний оптичний процесор: 2560 TOPS при 50 ГГц

Вчені з Шанхайського інституту оптики і точної механіки при Китайській академії наук заявили про створення першого в світі оптичного процесора для надвисокопаралельних обчислень. Теоретична продуктивність чіпа досягає 2560 тераоперацій в секунду (TOPS) при оптичній тактовій частоті 50 ГГц — це один з найвищих показників в галузі.

Унікальна архітектура: 100 паралельних світлових каналів

На відміну від традиційних оптичних процесорів, які працюють на одній довжині хвилі, китайська розробка використовує більше сотні паралельних оптичних каналів. Лазерний промінь ділиться за допомогою компактних кільцевих резонаторів — солітонних мікрогребінок — на безліч спектральних «зубців», кожен з яких передає власний потік бітів. Всі канали проходять через інтегральну схему, розмір якої можна порівняти з нігтем.

За словами керівника проекту Се Пена, саме ця технологія дозволила зберегти мініатюрні розміри чіпа при різкому збільшенні пропускної здатності і тактової частоти.

Одна з ключових особливостей оптичного підходу — відсутність резистивного нагріву, типового для електронних схем. Завдяки цьому паралельні канали можуть розташовуватися щільніше один до одного, знижуючи втрати енергії і ризики локального перегріву. Розробники стверджують, що їм вдалося досягти смуги пропускання більше 40 нм і низьких енергетичних втрат при повній реконфігурованості маршрутизації сигналів.

Нові горизонти для штучного інтелекту

Багатосмугова структура чіпа робить його особливо перспективним для прискорення роботи нейромереж. ШІ-моделі, що виконують величезні масиви однотипних операцій, легко масштабуються на архітектуру чіпа, дозволяючи працювати швидше і енергоефективніше, ніж при використанні традиційних графічних процесорів.

Крім того, низька затримка сигналу робить процесор ідеальним рішенням для завдань в режимі реального часу — від високочастотної торгівлі до управління роями дронів і інтелектуальних периферійних пристроїв.

Енергоефективна реалізація ШІ-обчислень в умовах високої паралелізації

Крім штучного інтелекту, новий оптичний процесор може застосовуватися в таких ресурсоємних завданнях, як медична візуалізація, наукове моделювання та обробка сигналів. Дослідники підкреслюють, що технологія відкриває шлях до нових класів обчислень, раніше неможливих через теплові та енергетичні обмеження традиційних електронних схем.