Lichtgebaseerde chip claimt 100× snellere, efficiëntere prestaties dan Nvidia A100

Onderzoekers van de Shanghai Jiao Tong University en de Tsinghua University hebben "LightGen" onthuld, een baanbrekende volledig optische computerchip die speciaal ontworpen is om de immense eisen van generatieve kunstmatige intelligentie aan te kunnen. De chip - beschreven in het tijdschrift Science - vertegenwoordigt een belangrijke verschuiving van elektronische transistors naar fotonische neuronen en biedt een potentiële oplossing voor de enorme energieproblemen waarmee de AI-industrie momenteel te kampen heeft.

Terwijl eerdere optische processors een paar duizend neuronen bevatten en grotendeels beperkt waren tot eenvoudigere taken zoals beeldclassificatie, maakt LightGen gebruik van geavanceerde 3D-verpakking om meer dan twee miljoen kunstmatige neuronen te integreren in één apparaat van een kwart vierkante inch. Dankzij deze enorme schaal kan de chip complexe generatieve taken uitvoeren, zoals het genereren van high-definition video en 3D-modellering, die voorheen het exclusieve domein van high-end elektronische GPU's waren.

Een kerninnovatie van het ontwerp is de "optische latente ruimte" Door ultradunne metasurfaces en optische vezelarrays te gebruiken, kan de chip hoogdimensionale gegevens volledig via licht comprimeren en verwerken. Hierdoor kan het systeem met beelden met volledige resolutie werken zonder ze in patches op te splitsen, waardoor vitale statistische gegevens behouden blijven en de verwerkingscapaciteit drastisch toeneemt. De onderzoekers meldden dat de prestaties van de chip meer dan 100 keer sneller zijn dan die van een toonaangevende Nvidia A100 GPU.

In laboratoriumtests heeft LightGen met succes semantische beelden met een hoge resolutie gegenereerd en 3D gemanipuleerd met een kwaliteit die vergelijkbaar is met die van toonaangevende elektronische neurale netwerken. Hoewel de technologie momenteel afhankelijk is van externe laseropstellingen en gespecialiseerde fabricageprocessen, biedt het een veelbelovende routekaart voor de toekomst van snelle, duurzame, intelligente computerverwerking.

LightGen opent een nieuw pad voor het bevorderen van generatieve AI met hogere snelheid en efficiëntie, en biedt een nieuwe richting voor onderzoek naar energie-efficiënte generatieve intelligente computerverwerking met hoge snelheid. - Yitong Chen, hoofdauteur van het artikel.