Kompiuteriai, skaičiuojantys šviesa: Europoje prasidėjo fotoninių DI procesorių bandymai

Sekite TechNaujienos Google

Europoje prasidėjo neįprastas eksperimentas: programų kūrėjai galės išbandyti dirbtinio intelekto skaičiavimus procesoriuose, kurie dalį matematinių operacijų atlieka pasitelkdami šviesą. Vokietijos bendrovės „Q.ANT“ ir „IONOS“ lapkričio 9 dieną paskelbė apie bandomąją programą, leidžiančią atrinktiems klientams naudoti fotoninius skaičiavimo modulius įprasto debesijos serverio aplinkoje. Tai vienas iš bandymų mažinti tradicinių skaičiavimo sistemų energijos sąnaudas.

Sistemos dar nereikėtų vadinti įprastų kompiuterių pakeitimu. Fotoninis procesorius čia veikia kartu su tradicine serverio įranga, o įmonės pradeda riboto masto pilotinį projektą. Programoje galės dalyvauti tik atrinktos komandos, turinčios realią skaičiavimo užduotį ir pakankamai techninių žinių. Apie tai, kaip atrodo tokia įranga ir ką galima išbandyti, skelbiama oficialiame bendrovių pranešime.

Kodėl procesoriuose pasitelkiama šviesa

Tradiciniai procesoriai remiasi elektronikos grandinėmis ir elektros signalais. Jie yra itin universalūs, tačiau kai kurios matematinės DI užduotys reikalauja didelio duomenų perdavimo ir energijos kiekio. Fotoniniuose sprendimuose specialūs optiniai elementai leidžia vykdyti tam tikras matematines transformacijas naudojant šviesos elgseną. Teoriškai tai gali padėti greičiau arba efektyviau atlikti dalį operacijų.

„Q.ANT“ vadina savo įrenginius antros kartos natūraliais apdorojimo moduliais (NPU). Jie skirti, be kita ko, matricų daugybai, netiesinėms funkcijoms ir kitiems skaičiavimams, svarbiems mašininiam mokymuisi. Tačiau skaičiavimo dalis sistemoje nėra vien optinė: duomenis vis tiek reikia įvesti, valdyti, saugoti ir perduoti tarp įrangos komponentų. Dėl to energijos efektyvumas turi būti vertinamas kaip visos sistemos rezultatas.

Naujausi straipsniai

4 min. skaitymo • prieš 10 val

Europa telkia milijardą eurų puslaidininkiams: investuotojai stiprins lustų tiekimo grandinę

4 min. skaitymo • prieš 10 val

Europoje kuriamas devynvietis elektrinis lėktuvas: projektui pritraukta daugiau kaip 124 mln. eurų

4 min. skaitymo • prieš 10 val

„Google“ pristatė du naujus DI lustus: vienas saugo duomenis net vykstant skaičiavimams

Visi naujausi straipsniai →

Bandymų programoje naudojami „IONOS“ serveriai su dedikuota aparatūra. Dalyviai galės vykdyti savo DI modelius, pateikti realius duomenis ir kartu su specialistais matuoti rezultatą. Programa prasideda 2026 metų lapkritį, o ribotam atrinktų dalyvių skaičiui suteikiama nemokama prieiga. Norint patekti, reikia pasiūlyti konkretų naudojimo atvejį ir gebėti administruoti nuomojamą fizinį serverį.

Kur fotoniniai lustai galėtų būti naudingi

Bendrovės įvardija pramoninio vaizdo analizę, laiko eilučių prognozavimą, mokslinį modeliavimą ir robotiką. Tokios sritys turi daug pasikartojančių matematinių veiksmų, todėl specializuota optinė įranga galėtų būti patraukli. Vis dėlto nuo laboratorinių bandymų iki komercinių taikymų reikia įrodyti, kad sistema patikimai veikia su įvairiais duomenimis, yra lengvai programuojama ir finansiškai konkurencinga.

Lietuvoje DI infrastruktūra aktuali tiek universitetų tyrėjams, tiek duomenų centrų ir pramonės įmonėms. Jei tokios sistemos pasiteisintų, tai galėtų padėti mažinti didelių skaičiavimų energijos sąnaudas. Tačiau kol kas nėra nepriklausomų duomenų, kad „Q.ANT“ įranga būtų geriausias sprendimas visoms DI užduotims. Specializuotas procesorius dažnai laimi viename algoritmų rinkinyje ir gali būti ne toks naudingas kitame.

Fotoniniai įrenginiai yra viena iš kelių bandymų peržengti tradicinės elektronikos ribas. Anksčiau aprašėme ankstesnę „Q.ANT“ lustų gamybą bei šviesą valdančius mažus optinius lustus. Naujas etapas išsiskiria tuo, kad įranga dabar atveriama ne vien tyrėjų laboratorijai, bet ir išorinių kūrėjų programoms.

Didėjant DI duomenų centrų poreikiams, svarbios net nedidelės energijos ir erdvės taupymo galimybės. Apie kitokį kelią – specializuotus „Google“ skaičiavimo lustus – rašėme anksčiau. Šie sprendimai nėra tiesioginiai vienas kito pakaitalai, nes taikomi skirtingi skaičiavimo principai ir infrastruktūra.

Artimiausias svarbus rodiklis bus ne demonstracinis greičio skaičius, o realūs nepriklausomų dalyvių rezultatai. Jeigu programoje bus parodytas pasikartojantis energijos ir našumo pranašumas su komercinėmis užduotimis, fotoninė technologija gali tapti rimtesne alternatyva daliai duomenų centrų skaičiavimų.

Fotoninių procesorių kūrėjams vienas sunkiausių uždavinių – parodyti ne laboratorinio pavyzdžio, o visos naudojamos sistemos naudą. Prie optinio skaičiavimo dalies reikia prijungti valdymo elektroniką, duomenų perdavimą, programavimo aplinką ir patikimą aušinimą. Jeigu šie papildomi komponentai sunaudoja daug energijos arba sulėtina informaciją, teorinis optinio elemento pranašumas gali sumažėti. Todėl atrinktiems pilotinio projekto dalyviams ypač svarbu matuoti viso serverio darbą, o ne tik vieno modulio charakteristiką.

Kita kliūtis – programinė ekosistema. Esami DI modeliai ir bibliotekos daugiausia pritaikytos įprastiems grafiniams ar specializuotiems elektroniniams procesoriams. Norint išnaudoti fotoninę architektūrą, kartais reikia pertvarkyti algoritmus, pasirinkti konkrečias operacijas ir atsižvelgti į galimą skaitinių rezultatų tikslumo skirtumą. Todėl ši technologija artimiausiu metu greičiausiai papildys, o ne visiškai pakeis tradicinę įrangą. Būtent realūs bandomųjų klientų rezultatai parodys, ar įmanoma pasiekti komerciškai reikšmingą naudą.

Šaltiniai: oficialus pranešimas; papildoma informacija.