Работа Intel в области кремниевой фотоники может перезарядить нейронные сети AI

Работа Intel в области кремниевой фотоники может перезарядить нейронные сети AI

Различные типы нейронных сетей, в которых компании экспериментировали до сих пор, основаны на кремнии. Процессоры, графические процессоры, TPU и FPGA могут иметь разные характеристики производительности, но они построены из одних и тех же материалов. Однако Intel работает над созданием сетей искусственного интеллекта с использованием кремниевой фотоники, определяемой как исследование и применение фотонных систем, использующих кремний в качестве оптического носителя.

Два года назад исследовательская работа MIT показала, что оптические нейронные сети (ONN) могут быть чрезвычайно полезны для операций с низким энергопотреблением и низкой задержкой. Это возможно, потому что общий элемент фотонных цепей, известный как интерферометр Маха-Цендера (MZI), может быть сконфигурирован для выполнения матричного умножения 2 × 2. Размещение MZI в треугольной сетке позволяет создавать более крупные матрицы.

Casimir Wierzynski, старший директор офиса технического директора группы продуктов искусственного интеллекта Intel, пишет:

Как и в любом производственном процессе, существуют недостатки, которые означают, что будут небольшие отклонения внутри и между чипами, и они будут влиять на точность вычислений. Чтобы приблизить ONN к производству, мы хотели понять, насколько они чувствительны к типичным изменениям процесса, особенно когда они масштабируются до более реалистичных размеров задач. Мы также хотели знать, можем ли мы сделать их более устойчивыми к этим изменениям, рассматривая различные архитектуры схем.

Новый документ Intel представляет собой обзор двух типов отказоустойчивых ONN. Один из них имел более настраиваемый дизайн (GridNet), а другой - с повышенной отказоустойчивостью (FFTNet). Как следует из названия, Gridnet спроектирован как сетка, а FFTNet «упорядочивает MZI в форме бабочки, смоделированной по архитектурам для вычисления быстрых преобразований Фурье».

Работа Intel в области кремниевой фотоники может перезарядить нейронные сети AI

Оба ONN были затем обучены распознавать почерк. GridNet оказался более точным, чем FFTNet, на 98-95%, но FFTNet был особенно надежным, когда дело дошло до обработки погрешностей производства, которые моделировались путем добавления шума и фазового сдвига к каждому MZI. После моделирования реального воздействия этого шума, GridNet стала на 50 процентов эффективнее распознавать рукописный текст. Уровень распознавания FFTNet оставался почти постоянным.

Работа Intel в области кремниевой фотоники может перезарядить нейронные сети AI

Эти симуляции и работы с прототипами позволяют предположить, что оптические нейронные сети могут быть надежными альтернативами конструкциям на основе кремния. Вержинский пишет:

Для более крупных цепей потребуется больше устройств, таких как MZI, на чип. Поэтому попытка «точно настроить» каждое устройство на постпроизводстве микросхемы будет растущей проблемой. Более масштабируемой стратегией будет обучение ONN в программном обеспечении, а затем массовое производство схем на основе этих параметров. Наши результаты показывают, что выбор правильной архитектуры заранее может значительно увеличить вероятность того, что получившиеся схемы достигнут желаемой производительности даже в условиях производственных изменений.

Возможность создавать эффективные ONN даже в условиях производственных различий означает, что их гораздо проще создавать эффективно, в первую очередь изучая, как их создавать. Такая возможность может помочь с коммерциализацией, если оптические архитектуры могут расширяться и конкурировать с обычной работой на кремнии.

Читать далее

Обзор: Oculus Quest 2 может стать переломным моментом для массового внедрения VR
Обзор: Oculus Quest 2 может стать переломным моментом для массового внедрения VR

Oculus Quest 2 теперь доступен, и это улучшение по сравнению с оригиналом во всех отношениях. И все же это на 100 долларов дешевле, чем последний выпуск. Проведя некоторое время с Quest 2, я считаю, что мы можем оглянуться на него как на гарнитуру, которая наконец сделала VR доступной для массовых потребителей.

Samsung, Стэнфорд, создали дисплей с разрешением 10000 пикселей на дюйм, который может революционизировать VR и
Samsung, Стэнфорд, создали дисплей с разрешением 10000 пикселей на дюйм, который может революционизировать VR и

Спросите любого, кто провел в гарнитуре VR более нескольких минут, и они отметят эффект дверного экрана. Это могло бы устранить его навсегда.

НАСА: астероид все еще может поразить Землю в 2068 году
НАСА: астероид все еще может поразить Землю в 2068 году

Согласно новому анализу Гавайского университета и Лаборатории реактивного движения НАСА, этот астероид размером с небоскреб все еще может столкнуться с Землей в 2068 году.

AMD может разрешить кастомные карты RX 6900 XT, стартовые запасы могут быть ограничены
AMD может разрешить кастомные карты RX 6900 XT, стартовые запасы могут быть ограничены

Ходят слухи, что Nvidia может быть не единственной компанией, столкнувшейся с нехваткой продукции в этот праздничный сезон. В целом, высокопроизводительные графические процессоры может быть очень сложно найти.