Efektywny układ AI z Chin

fot. pixabay

Chińscy naukowcy zaprezentowali nowy układ AI o nazwie LightGen, który jest 100 razy szybszy i 100 razy bardziej energooszczędny niż układy firmy NVIDIA. Zamiast wykorzystywać energię elektryczną do przesyłania informacji, nowy układ optyczny do wykonywania złożonych zadań generatywnych wykorzystuje światło.

Ogólne modele LMM działają na powszechnie stosowanych układach krzemowych i wymagają ogromnej mocy obliczeniowej oraz energii elektrycznej, co może generować znaczne ilości ciepła. W przypadku szczególnie złożonych zadań układy te mogą mieć problemy z obciążeniem skutkujące długim czasem przetwarzania.

Fotony są znacznie lepsze niż elektrony w przypadku zaawansowanych układów komputerowych, ponieważ są szybsze, zużywają mniej energii i wytwarzają znacznie mniej ciepła. Mimo to, obecne układy fotoniczne nie są w stanie sprostać ogromnym wymaganiom AI. Dlatego naukowcy z Uniwersytetu Jiao Tong w Szanghaju i Uniwersytetu Tsinghua opracowali nowy rodzaj w pełni optycznego układu z ponad dwoma milionami sztucznych neuronów fotonicznych.

Są to wyspecjalizowane komponenty zaprojektowane tak, aby naśladować ludzki mózg poprzez równoległe przetwarzanie informacji. Stoją w opozycji do tranzystorów wykorzystywanych w standardowych układach scalonych, które działają jak proste przełączniki przetwarzające dane szeregowo.

Zespół stworzył LightGen z myślą o wielkoskalowej generatywnej sztucznej inteligencji, związanej na przykład z tworzeniem obrazów o wysokiej rozdzielczości, scen 3D i filmów. Zazwyczaj starsze dwuwymiarowe układy fotoniczne, aby móc je przetworzyć, muszą rozbijać je na małe fragmenty. Może to prowadzić do niespójnych i niskiej jakości obrazów. LightGen działa jednak inaczej, ponieważ posiada strukturę 3D z neuronami fotonicznymi ułożonymi warstwowo. Z tego powodu może przetwarzać cały złożony obraz jednocześnie.

Zespół badawczy przetestował swój projekt układu scalonego w kilku zadaniach, które zazwyczaj wymagają ogromnych nakładów energii i czasu. Obejmowały one tworzenie obrazów zwierząt i przyrody o wysokiej rozdzielczości, a także krótkich filmów w wysokiej rozdzielczości. Zrobił to 100 razy szybciej, zużywając 100 razy mniej energii niż dzisiejsze układy najwyższej klasy, takie jak NVIDIA A100. LightGen oferuje również 100 razy większą moc obliczeniową w odniesieniu do tej samej kubatury. Co więcej, wykonywał niektóre zadania równie dobrze, a nawet lepiej niż czołowe systemy sztucznej inteligencji, takie jak Stable Diffusion czy StyleGAN.

Chociaż nowy układ stanowi ogromny krok naprzód w dziedzinie generatywnej sztucznej inteligencji, LightGen wciąż pozostaje prototypem. Jednym z kolejnych etapów prac naukowców jest dalsze skalowanie projektu, aby obsługiwał jeszcze większe i bardziej złożone modele sztucznej inteligencji.

(rr)