دانشمندان چینی از توسعه نسل جدیدی از تراشههای هوش مصنوعی مبتنی بر نور خبر دادهاند که در برخی وظایف خاص از نظر سرعت و مصرف انرژی، عملکردی تا بیش از ۱۰۰ برابر بهتر از پردازشگرهای گرافیکی انویدیا دارد. این تراشهها که از فنآوری محاسبات نوری بهره میبرند، بهطور ویژه برای پردازشهای محدود هوش مصنوعی طراحی شدهاند و هیچگاه قرار نیست بهعنوان جایگزین مستقیم پردازشگرهای گرافیکی مرسوم مطرح شوند.
براساس گزارشها، تراشههای جدید در حوزههایی چون تولید تصویر، پردازش ویدیو و تحلیلهای بینایی ماشین، برتری قابل توجهی نسبت به پردازشگرهای گرافیکی دارند. با این حال، پژوهشگران تأکید میکنند که این برتری تنها در زمینههای خاص وجود دارد و نباید بهعنوان تهدیدی برای معماری رایج پردازشگرهای گرافیکی در نظر گرفته شود.
یکی از این تراشهها که با نام ACCEL شناخته میشود، توسط محققان دانشگاه Tsinghua توسعه یافته است. این تراشه که ترکیبی از اجزای فوتونیک و مدارهای آنالوگ الکترونیکی است، با استفاده از فناوریهای تولید شرکت SMIC ساخته شده و توان پردازشی ۴.۶ پتافلاپس را با مصرف انرژی بسیار کم ارائه میدهد. البته این تراشهها توانایی اجرای کدهای عمومی یا عملیات سنگین مبتنی بر حافظه را ندارند و تنها میتوانند محاسبات آنالوگ از پیشتعریفشده را انجام دهند.
نمونه دیگری از این تراشهها، LightGen نام دارد که با همکاری دانشگاههای Shanghai Jiao Tong و Tsinghua ایجاد شده است. این تراشه کاملاً نوری و دارای بیش از دو میلیون «نورون فوتونیک» است. LightGen در وظایف تولید تصویر، انتقال سبْک، حذف نویز و پردازش سهبعدی تصاویر، سرعتی بیش از ۱۰۰ برابر و مصرف انرژی کمتری نسبت به تراشههای متداول دارد.
محققان این پروژه باور دارند که LightGen نمایندهای مناسب از قابلیتهای واقعی استفاده از فوتونیک در هوش مصنوعی است، اگرچه عملکرد آن محدود به حوزههایی ویژه و کنترلشده است.
در مقایسه، پردازشگرهای گرافیکی انویدیا، مانند مدل A۱۰۰، به جریان الکترونها وابسته هستند که انعطافپذیری بالایی را فراهم میکند، اما مشکلاتی چون مصرف بالای انرژی و تولید حرارت زیاد دارند. در عوض، تراشههای فوتونیک جدید از فوتونها برای محاسبات استفاده میکنند که منجر به عملکرد بهینهتری از نظر سرعت و بهرهوری انرژی میشود و امکان تولید آنها با فرایندهای قدیمیتر نیز وجود دارد.
در پایان، دانشمندان چینی ادعا کردهاند که ACCEL و LightGen نشان میدهند که سختافزارهای مبتنی بر نور میتوانند در وظایف خاص، بهطور قابل توجهی از پردازشگرهای گرافیکی پیشی بگیرند.
