puce intelligence artificielle Photon. Le calcul de la vitesse puce photonique est 1000 fois la puce électronique, mais sa consommation d'énergie est seulement un pour cent.
Les opérateurs la force est 1000 fois plus rapide que la puce de l'intelligence artificielle électronique traditionnelle, mais seulement un pour cent de sa consommation d'énergie, faible latence aussi des anti-interférences électromagnétiques par l'université de doctorat de l'Université de Tsinghua, l'Université de Pékin, l'Université Jiaotong de Beijing et d'autres recherches et le développement de photons entrepreneuriat technologie des puces d'intelligence artificielle la réalisation d'un grand nombre de percées dans l'avenir peut être largement utilisé dans les téléphones mobiles, pilote automatique, la robotique intelligente, véhicules aériens sans pilote et d'autres domaines. Récemment, le projet d'intelligence artificielle de la puce photonique situé à Shunyi, cette nouvelle technologie sera au premier plan.
« Conception de puces, le traitement, l'emballage, l'essai tous les travaux terminés en Chine, sans dépendance sur le processus de lithographie à haute étranger est la technologie de base des puces de changement de voie de dépassement. » Chef d'équipe de recherche Bing Bai a dit.
Avec à grande vitesse, les avantages de faible puissance
AI atterrissage Shunyi puce photoniques par un étudiant au doctorat à l'école par l'équipe de démarrage composé de nombreuses universités de l'Université de Tsinghua, l'Université de Pékin, l'Université Jiaotong de Beijing et d'autres, qui est la première équipe nationale, est la deuxième équipe de recherche de l'intelligence artificielle à puce photonique du monde.
Chef d'équipe, l'un des développeurs de puces photoniques - Bai Bing, actuellement Université Jiaotong de Beijing, PhD Système de communication et d'information. Comme la première équipe de recherche interne calculé photon, Bai Bing introduit, la puce photonique présente l'avantage d'une faible latence, anti-interférences électromagnétiques, la puissance de calcul de la puce traditionnelle est de trois ordres de grandeur, mais seulement un pour cent de la consommation d'énergie de la puce traditionnelle.
L'ensemble du processus peut être complété à la maison
Pour l'importance du développement de l'intelligence artificielle à puce photoniques, Bai Bing a déclaré que la conception de puces électroniques domestiques sont forts, mais dans le traitement de base des secteurs ont un des obstacles techniques solides, le besoin de compter sur le processus de lithographie à haute étranger, le coût et d'autres aspects seront limités. Photon auto-contrôle de processus de production de puces d'intelligence artificielle, le processus peut être achevé en Chine, l'utilisation de la technologie de traitement microélectroniques 130nm domestique à remplir, sans dépendance sur la machine de lithographie à haute étranger processus, sans rattrapage sur la technologie de processus.
« Conception de puces, le traitement, l'emballage, l'essai tous les travaux terminés en Chine, sans dépendance sur la machine de lithographie de processus haute étranger, de sorte que est la technologie de base des puces de changement de voie de dépassement. » Bai Bing dit.
Bai Bing a déclaré que les puces d'avenir, principalement pour l'application et le développement du domaine de l'intelligence artificielle. Actuellement le déploiement de produits à puce d'intelligence artificielle photon focalisé sur le côté de l'appareil, est prévu en 2022 sera appliqué sur le nuage de puce photonique.
Reporters appris que la troisième génération de l'industrie des semi-conducteurs sophistiquée est une partie importante de Pékin, Shunyi est également identifié comme l'un des trois développement innovant de grappes industrielles. À l'heure actuelle, la mise en page de l'ensemble de la chaîne de l'industrie étant Shunyi, 71.000 mètres carrés de la troisième génération de matériaux semi-conducteurs et l'application de la base de l'innovation commune a été achevée en Décembre l'année dernière. À l'heure actuelle, le Comité de gestion du parc Parc scientifique de Zhongguancun Shunyi et son équipe ont été signés, le projet a été officiellement installé à Shunyi.
Selon les rapports, Shanghai a également commencé la mise en page à puce photoniques, des plans pour construire 2021 le développement de puces photoniques de silicium et une base pilote 2025 puce plate-forme de production du pays disponible en volume, une photoniques de silicium de renommée mondiale R & D, la base de fabrication.
1 Qu'est-ce que l'intelligence artificielle doute puce photoniques?
Bai Bing introduit, puces photoniques fait référence à l'utilisation de la technologie d'intelligence d'intégration photonique à base de silicium artificielle qui permet aux opérateurs de fournir des forces légères à fournir un soutien matériel pour des applications de haute performance de l'intelligence artificielle. Le premier niveau est la « puce d'intelligence artificielle. » Si une puce à courir très vite, très faible puissance, il doit être étroitement adapté la structure physique de la puce avec le logiciel, de manière à obtenir un rendement relativement élevé. Maintenant, y compris la reconnaissance faciale, pilote automatique, surveillance de la sécurité, les finances AI, les soins médicaux AI, en fait, est une sorte d'algorithmes d'intelligence artificielle pour concevoir une structure de puce avec sa fonction correspondante, c'est la puce de l'intelligence artificielle.
Le second niveau est « photon ». puces d'intelligence artificielle existants sont des puces électroniques, la puce électronique dans le calcul de la vitesse et de la consommation d'énergie sera le goulot d'étranglement. L'intelligence artificielle repose sur la puce de silicium est une technologie d'intégration photonique de photons, pour terminer l'opération matricielle optique et l'échange de données interne. Il correspond au processus de calcul de la hauteur et des algorithmes d'intelligence artificielle, la vitesse de calcul plus élevée que la puce électronique ordinaire, la consommation d'énergie plus faible que les puces électroniques.
Shanghai Institute of Microsystem directeur adjoint, président Qin Xi Shanghai Micro Technology Group a mis en place un nouveau développement de circuit intégré le long de la loi de Moore est devenue extrême, la technologie photonique en silicium est l'un des plus de sens de la recherche Moore de développement. silicium intégré optique, au lieu de la transmission de puissance optique d'origine, il est possible de réduire les coûts à un dixième ou encore plus bas.
2 et doutes que les puces classiques Quels sont les avantages?
Bai Bing a expliqué qu'il ya deux principaux avantages. Un avantage est que la vitesse de calcul, la vitesse de calcul puce électronique à puce photonique artificielle est d'environ trois ordres de grandeur, environ 1000 fois, la vitesse de calcul d'une puce électronique unique est d'environ 7.8TFlops, l'intelligence artificielle et de la vitesse de calcul des puces photoniques est d'environ 3200TFlops. Le second avantage est la puissance de l'intelligence artificielle consomme à puce photonique seulement un pour cent des puces électroniques, l'unité de puce électronique et de la consommation de puissance d'environ 300 W, la puissance absorbée de la puce d'intelligence artificielle de photons correspondant de seulement 4W.
Comparaison des différentes puce est un avantage dans le même contexte, d'envisager la performance par watt, par offre en dollars à la fois la force envisagée. Performance par rapport watt est la performance de la consommation par watt fourni, la quantité d'électricité qui mettent l'accent actif, en fournissant par nombre de dollars qui mettent l'accent sur la puissance des coûts de production de copeaux. Dans les deux cas, l'avantage de la puce photonique artificielle sur puce électronique.
3 doutes Provenant principalement utilisés dans quels domaines?
Bai Bing dit Intelligence artificielle à puce photonique peut être largement utilisé dans les téléphones mobiles, la surveillance de la sécurité, pilote automatique, robots de service, les véhicules aériens sans pilote, les réseaux industriels, des zones clés de l'intelligence artificielle des serveurs d'entreprise et les centres de données. Par exemple, dans le robot manipulateur de tri installé sur l'appareil photo et laissez identifier quelque chose, le contrôle à saisir et ainsi de suite.
Selon son introduction, le développement de puces photoniques a bénéficié du développement de l'intelligence artificielle intelligence artificielle. puces informatiques optiques a été en existence dans le laboratoire, mais il n'a pas le scénario mieux, il n'y a pas d'applications de sol à sens unique. Ces dernières années, avec la montée de l'intelligence artificielle, les caractéristiques de l'algorithme d'intelligence artificielle pour correspondre exactement aux propriétés physiques des puces optiques, ce qui rend l'informatique optique a été hors du laboratoire, la chance d'applications industrielles, est processus d'un tel.
Académie chinoise des sciences « Cent Talents programme » expert, chercheur Microsystems Shanghai Yu Mingbin après son retour a été engagé à la construction de la plate-forme technologique photovoltaïque de silicium. Il croit que c'est une technologie d'avenir pourrait conduire à une énorme industrie dans le nouvel espace.
Calculés à partir de la transmission, les puces photoniques deviendront la solution ultime calcul?
Après avoir démarré en 2006, Intel a introduit le premier processus CMOS standards laser silicium hybride électronique, électrique et optique deux phénomènes physiques très différentes enfin obtenir avec succès ensemble. Quelques années, l'architecture de transmission optique à haute bande passante basée sur cette technologie sont devenus un centre de données haute performance préférée, ce qui réduit efficacement les goulots d'étranglement causés par la grande quantité de transmission de données.
En 2015, les chercheurs d'IBM ont fait une nouvelle techniques expérimentales pour le calcul photonique, intégrés dans la CPU de la même taille de paquet par un réseau de la photonique sur silicium. La technique de silicium a des problèmes en ce que la puce d'interface optique, mais les solutions IBM peut être appliquée au système photonique sur puce (SoC), connecteur standard peu coûteux (connecteur de bord) entre la puce optique de transmission, ou aussi longtemps que les bords de la puce CMOS ensemble sera en mesure de communiquer avec la puce à puce.
Ces développements principalement comme puce photoniques pour résoudre le problème de l'interconnexion entre la puce et la puce entre le traditionnel, ou la puce et les systèmes de stockage. Avec l'intégration de l'invention élevée à puce photonique, il a remplacé un grand et complexes architectures de transmission optique, des vitesses plus rapides et réduire la latence.
Cependant, le vrai « photon » pris au domaine de l'informatique, le concept même de l'architecture comme une « puce photonique », mais il est près de deux ans avant d'être découvert progressivement.
Parce que même si la technologie de puce semi-conductrice repose sur l'intégration de nouvelles applications et des algorithmes, nous pouvons faire des choses de plus en plus, mais en fait une architecture de puce à base lui-même ou dans la même logique, et se limite à la technologie des semi-conducteurs, puissance de calcul, la taille et consommation d'énergie, le coût est difficile de former un quadrilatère équilibré.
A cette époque, l'industrie a également commencé activement à la recherche de nouvelles technologies de l'informatique pour briser l'état. GPGPU, puce réseau de neurones, DSP, FPGA sont présentés à des moments différents viennent, bien à la résolution d'applications informatiques spécifiques, mais ces puces ne résout pas le problème fondamental, à savoir que les restrictions fondées sur les caractéristiques physiques de la structure semi-conductrice face.
Par l'IA a de besoins informatiques continuent de se développer, promouvoir l'architecture de traitement continuent d'émerger, comme l'avenir d'Intel combinera la capacité de calcul CPU et FPGA pour faire contexte d'application plus complexe, Nvidia est considérablement renforcée dans sa dernière génération de solutions de GPU la performance raisonnement. En outre, il y a aussi beaucoup d'espoir de lancer la nouvelle structure est plus approprié pour un calcul spécifique, par exemple, la puce de réseau de neurones (NPU), ordinateur Quantum (Quantum Computing), et le dernier concept informatique: circuits photoniques à base (circuits photoniques ) le calcul de l'architecture.
En fait, « la lumière » est utilisé dans un environnement informatique a été plus que quelques décennies de l'histoire, dans le passé principalement utilisé entre les différentes puces ou dispositif de stockage pour transférer l'utilisation des données, et parce que les coûts de la technologie de transmission associés sont trop élevés et doivent être utilisés avec périphérique coûteux afin de montrer son efficacité, par conséquent, le transport « léger » n'a jamais été aussi populaire sur le marché des consommateurs, nous conduire conscience pas trop claire de ce fait.
Toutefois, le calcul est un autre des problèmes de niveau.
Dictionnaire puces informatiques photoniques avec un concept simple, est l'utilisation de nombreux dispositif de commutation optique sur la puce, sur une porte logique similaire de la puce à semi-conducteur, l'utilisation de la lumière en association avec différentes longueurs d'onde, la phase et l'intensité, filtre miroir complexe et un réseau de dispositifs de traitement d'informations comprenant des structures prismatiques.
photonique sur silicium et de la microélectronique, sont à base de matériau semi-conducteur de silicium de l'architecture. Application du silicium comme les aspects de transmission de communication optiques sont largement disponibles, car la réaction rapide et des propriétés parallèles de lumière, peuvent instantanément transmettre de grandes quantités de données, il est largement utilisé sur le centre de données du serveur. En raison de la stabilité de transmission de photons, le parallélisme, relativement simple dans la conception et la correction, la transmission et la conversion d'énergie nécessaire est extrêmement faible, de sorte que l'utilisation des photons cadre théorique calculé peut être fait relativement faible performance consommation d'énergie. En second lieu, en théorie, des puces photoniques peuvent faire sur une applications à très petite échelle, tels que les appareils mobiles.
puce photoniques peut suivre la technologie des semi-conducteurs matures en cours, et est toujours dans la puce photonique de stade expérimental nécessite seulement ancien processus microns peut atteindre bien au-delà à la fois la puissance de calcul puce semi-conductrice, et donc l'avenir de l'espace miniature de l'artisanat est énorme. Grâce à la densité accrue de la puce, mais aussi la performance de la croissance importante, et même avoir la possibilité de réécrire complètement la limite de la loi de Moore.
La technologie CMOS est en photons utiliser pour calculer l'avantage maximal, mais le but de remplacer les non-informatique à semi-conducteur traditionnel
Puisque la puce photonique est essentiellement le procédé de fabrication CMOS en cours sur la base de calcul quantique par rapport à l'utilisation d'une technologie particulière, de coût ou de la technologie de production ont un avantage, bien que le laboratoire de puces photoniques sur le rapport de densité aussi Cependant, puces semi-conductrices classiques, mais il a été beaucoup mieux que la puce quantique.
L'efficacité de la puce photonique en fonction de l'architecture et des algorithmes, par exemple, tandis que la lumière de différentes longueurs d'onde est effectuée en utilisant une combinaison du nombre de route, ou la bande passante du signal optique utilisé dans la puce, et un goulot d'étranglement de conversion photoélectrique, mais la lumière de la physique unique les caractéristiques de vue, sur un algorithme approprié de faire une centaine de fois la vitesse des puces semi-conductrices traditionnelles n'auront pas beaucoup d'un problème.
Bien sûr, en théorie, une puce photonique à grande échelle peut faire, peut faire très peu, mais parce que la lumière ne convient pas pour un fonctionnement non linéaire, en plus de l'intégration et la taille de la puce optique ont encore certaines spécifications, remplacer complètement puces semi-conductrices nous avons beaucoup de difficulté.
De la puce, l'algorithme de l'écosystème environnant en développement
Juin 2017, Massachusetts Institute of Technology équipe de recherche conçu pour la nanophotonique processeur programmable a présenté un document, et publié dans - magazine "Nature photon". Premier auteur et auteur du papier, est né à Hangzhou Shen Chen a également actuellement Lightelligence co-fondateur et PDG.
Shen Chen a également souligné que le développement de la puce photonique Lightelligence actuelle a terminé le spectacle en laboratoire, dans l'algorithme, le bus et le stockage a une conception du progrès, bien sûr, le plus important des puces informatiques ou l'écologie, cela nécessite davantage de recherche correspondant institutions et sociétés ajoutées à élargir le champ de l'informatique optique de construire ensemble.
Parce que le produit principal est une puce, la partie de base est la combinaison d'algorithmes et de matériel, et l'instruction de la puce et le compilateur correspondant, et l'emploi Lightelligence est de fabriquer des puces développées peuvent être appliquées à des cadres populaires actuellement sur le marché, par exemple, tensorflow, Caffe et ainsi de suite.
En outre, étant donné que le calcul de la transmission ou le stockage photon a sa particularité, Lightelligence sont mis au point correspondant à la périphérie de la conception. Bien sûr, maintenant en cours d'utilisation des systèmes de stockage peuvent accélérer le sol, bien que le taux commercial, mais il pourrait limiter les performances de calcul photonique, donc ce sera une partie de l'avenir est de faire correspondre la conception est optimisé pour le calcul photonique comme objectif, pour mieux mettre en valeur le calcul global du photon avantage.
Après l'équipe Lightelligence travaille maintenant pour améliorer le calcul de corrélation de photons écologique, le cours actuel est arrivé à maturité pas, mais l'industrie pour calcul haute performance, et même une meilleure architecture informatique de réseau de neurones a des attentes très élevées, je crois que l'atterrissage de l'architecture informatique photoniques, peut accélérer considérablement AI changement écologique le calcul global.
Shen Chen a également déclaré que si un usage particulier, ou pour une puissance de calcul à usage général, ce sera le processus de sélection d'un autre développement de l'architecture de la puce. Lightelligence surtout, des scénarios technologiques ou d'application seront plus matures applications de puces photoniques, puis tourner progressivement d'élargir la gamme d'applications. Tout en travaillant également à développer les extrémités avant et arrière de la technologie des puces photoniques, mieux adapté à l'avenir des différents scénarios de calcul.
Shen Chen a également souligné que, en général, il existe de nombreuses améliorations techniques importantes doivent être complétées sur la route informatique photoniques, mais essayez et passé tout le photon calculé par rapport à ce qui peut être le meilleur moment pour obtenir également le plus proche.
informatique photoniques présente des avantages uniques pour faire face à certains des algorithmes AI
En fait, les puces photoniques sera probablement la suivante la plus appropriée pour l'architecture matérielle des calculs AI, parce que les caractéristiques intrinsèques de la lumière pour le calcul linéaire (la plus part importante du calcul dans l'IA), qui contient un calcul parallèle de grande dimension. En revanche, bien que le calcul quantique a récemment attiré l'attention en raison de la grippe aviaire, mais l'informatique quantique est toujours en faveur des domaines d'expertise pour décoder ou rechercher, et l'autre sur la production écologique n'a pas encore mature, mais le potentiel est pas sous-estimer.
