Создан чип на основе света для быстрой работы искусственного интеллекта

Исследователи Университета Флориды разработали кремниевый чип, использующий световые волны для выполнения операций свертки в нейронных сетях. Устройство демонстрирует стократное увеличение скорости обработки данных при значительном снижении энергопотребления по сравнению с традиционными электронными процессорами.

Основу технологии составляют интегрированные в кремниевую подложку линзы Френеля толщиной меньше человеческого волоса. Данные преобразуются в лазерное излучение, которое проходит через оптические элементы и выполняет математические операции на световом уровне. Результат затем конвертируется обратно в цифровой формат.

Команда под руководством профессора Фолькера Зоргера применила технологию мультиплексирования по длине волны, позволяющую обрабатывать несколько потоков информации параллельно с использованием лазеров различных цветов. Это обеспечивает многократное увеличение производительности без пропорционального роста энергозатрат.

Тестирование прототипа на задаче распознавания рукописных цифр показало точность 98%, что соответствует показателям современных электронных чипов. При этом энергопотребление приближается к нулевым значениям для ключевых вычислительных операций.

В разработке участвовали специалисты Института полупроводников Флориды, Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Университета Джорджа Вашингтона. Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Photonics. Технология может найти применение в системах компьютерного зрения, обработки естественного языка и других областях машинного обучения, требующих интенсивных вычислений.