Wetenschappers ontwikkelen AI-chip die op lichtgolven werkt

We naderen snel de grenzen van gewoon oud silicium nu transistors het sub-2 nm-tijdperk ingaan sub-2 nm tijdperken onderzoekers over de hele wereld hebben geprobeerd om nieuwe materialen die het gebruik van schakelingen op angstrom-grootte beter zouden kunnen vergemakkelijken, al meer dan tien jaar lang. In plaats van alternatieve elektrische halfgeleidermaterialen te vinden die verder dan 1 nm kunnen krimpen, stellen sommige wetenschappers voor om circuits te gebruiken die licht gebruiken in plaats van elektrische stroom. Om alles zo compatibel mogelijk te houden met de huidige transistortechnologie, zijn wetenschappers erin geslaagd om silicium te combineren met fotonische zenders en een van de meest recente toepassingen voor deze combinatie werd aangepast voor AI-werklasten. SciTechDaily meldt dat een onderzoeksteam van de Universiteit van Pennsylvania onder leiding van Nader Engheta erin geslaagd is om lichtgolven te manipuleren met silicium om wiskundige berekeningen uit te voeren in AI-processors.

Nader Engheta ontwikkelde samen met Firooz Aflatouni een silicium-fotonische chip die gespecialiseerd is in het verwerken van vector-matrixvermenigvuldigingen, die essentieel zijn voor hedendaagse neurale netwerken en AI-toepassingen. Om ervoor te zorgen dat licht zich door de hele chip kan voortplanten, moesten de ingenieurs de siliciumhoogte in specifieke gebieden met een bepaald aantal nanometer verminderen. De resulterende hoogtevariaties worden vervolgens gebruikt om lichtgolven in bepaalde patronen te verstrooien, wat leidt tot complexe berekeningen die met de snelheid van het licht worden uitgevoerd.

Blijkbaar heeft het onderzoeksteam samengewerkt met een "commerciële gieterij" die deze technologie al heeft aangepast voor bestaande productiefaciliteiten, zodat deze gemakkelijk kan worden gebruikt om AI GPU-chips te produceren. Aflatouni legt uit dat de gieterijen "het Silicon-Photonics platform kunnen overnemen als een add-on en dan zou je de training en classificatie kunnen versnellen."

Het gebruik van lichtgolven in plaats van elektrische stroompjes kan de verwerkingssnelheid en energie-efficiëntie aanzienlijk verhogen, maar het kan ook de gegevensprivacy verbeteren. Aangezien de chip veel meer berekeningen tegelijk verwerkt, hoeven de gegevens niet tijdelijk in het RAM opgeslagen te worden, waardoor het vrijwel onmogelijk wordt om het systeem te hacken.