Almaniyada fotonik prosessor istifadəyə verilib

Bizi Telegram-da da izləyə bilərsiniz:@xqazeti

Karlsruhe Texnologiya İnstitutu (KIT) müəyyən əməliyyatları yerinə yetirmək üçün işıqdan istifadə edən yüksək performanslı hesablamalara fərqli bir yanaşma araşdırmağa başlayıb. Sistem Almaniyanın Q.ANT şirkətinin fotonik prosessoruna əsaslanır. Tranzistorlarda cərəyandan istifadə edərək hesablamalar aparan ənənəvi CPU və GPU-lardan fərqli olaraq, fotonik sürətləndirici məlumatları emal etmək üçün birbaşa işıq siqnallarından istifadə edir, vaxta qənaət edir və enerji istehlakını azaldır.

Q.ANT-ın fotonik prosessoru və ona əsaslanan platformanın ənənəvi CPU və GPU-ları aradan qaldırmadığını vurğulamaq vacibdir. Tərtibatçılar CPU, GPU və fotonik NPU-nun (Yerli Emal Vahidi) hər bir prosessorun ən uyğun olduğu əməliyyatları yerinə yetirəcəyi hibrid bir arxitektura yaradırlar. Fiziki olaraq, hesablama aşağıdakı kimi baş verir: rəqəmsal məlumatlar optik siqnal parametrlərinə (adətən faza və amplituda) çevrilir, bundan sonra işıq inteqrasiya olunmuş fotonik dövrəyə ötürülür. İşıq dalğalarının amplitudasını və fazasını idarə etmək üçün optik dalğa bələdçilərindən və interferometrlərdən istifadə edir. Dalğalar müxtəlif optik yollar boyunca hərəkət etdikcə, gölməçədəki dalğalanmalar kimi bir-birinə müdaxilə edir və müəyyən edilmiş riyazi əməliyyatları yerinə yetirirlər. Bu prinsip, neyron şəbəkəsi əməliyyatının əsas hissəsi olan matris hesablamaları üçün xüsusilə uyğundur. Nəticə daha sonra fotodetektorlar tərəfindən yenidən elektrik siqnalına çevrilir.

Bu arxitekturanın əsas üstünlüyü işığın yayılma sürətində deyil, eyni zamanda birdən çox əməliyyat yerinə yetirmək qabiliyyətindədir. Optik dövrə bir anda bütün siqnal dəstini çevirə bilər və hesablama işıq fotonik çipdən keçdikcə birbaşa baş verir. Bu, müasir süni intellekt sistemlərində enerji istehlakının əsas mənbələrindən biri olan yaddaş və hesablama vahidləri arasında məlumat ötürmə əməliyyatlarının sayını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Q.ANT müəyyən süni intellekt tapşırıqları üçün onun fotonik texnologiyasının ənənəvi CMOS elektronikası ilə müqayisədə enerji səmərəliliyində 30 qat artım təmin edə biləcəyini təxmin edir. Lakin lazerlər, modulyatorlar, fotodetektorlar və idarəetmə elektronikası üçün elektrik enerjisi hələ də tələb olunur, buna görə də bu, elektrik enerjisinin işıqla tam əvəzlənməsi deyil, əksinə müəyyən əməliyyatları yerinə yetirməyin daha səmərəli yoludur.

KIT tədqiqatçıları bu texnologiyanın effektivliyini yalnız laboratoriya şəraitində deyil, həm də real hesablama infrastrukturunun bir hissəsi kimi sınaqdan keçirmək niyyətindədirlər. 

Təcrübələr zamanı alimlər hansı tapşırıqların fotonik sürətləndiriciyə daha səmərəli şəkildə ötürüldüyünü və hansılarının elektron prosessorlara buraxılacağını müəyyən edəcəklər. Bu yanaşma, xüsusilə süni intellekt üçün maraqlıdır, çünki matris hesablamalarının həcmi daim artır və məlumat mərkəzinin enerji istehlakı ciddi bir problemə çevrilir. Gələcəkdə bu cür hibrid sistemlər ənənəvi CPU-ları və GPU-ları fotonik və sonra kvant sürətləndiriciləri ilə birləşdirə, konkret tapşırığın təbiətindən asılı olaraq hesablamaları aralarında paylaya bilər.

Qeyd etmək lazımdır ki, fotonik prosessorun hazırkı tətbiqi əsasən xətti əməliyyatlar yerinə yetirir, lakin şirkət işıq impulslarını qeyri-xətti çevirmək qabiliyyətinə malik prosessorlar yaratmaq istiqamətində irəliləyir ki, bu da neyron şəbəkələrinin işləməsi üçün vacibdir.

M.MİRZƏ
XQ