厉害了!光子计算加快AI运算速度,打破数据处理瓶颈

厉害了!光子计算加快AI运算速度,打破数据处理瓶颈
2021年01月08日 21:01 互联网深科技

现在人们已经进入了人工智能时代,自动驾驶、智慧医疗等渗透到人们生活中的方方面面。无论是哪种方式都会产生大量数据,这就需要有更快的计算速度和更低的功耗,而传统计算机存在性能局限,已经无法满足这样的需求,实现这些需求就对设备提出了更高的要求。然而,设备方面的问题也是现在人工智能领域的一大瓶颈,如果能够突破将推动人工智能技术向前迈进一大步。

近日,有研究表示光子结构可以用于AI,可以借助光学原理让设备快速处理信息。其不仅能够推动人工智能的发展,而且长期还能激发光学计算的复兴。过去几十年里,光纤通信获得了飞速发展,但使用光子计算机却具有很大的挑战性,尤其是和最先进的电子处理器相比,其规模和性能都略微逊色了一些,无法达到预期的效果。之所以光子计算机无法使用,是因为缺乏允许人工神经元的高速非线性相应和可拓展的光子器件来集成并行的计算机制和材料。

不过,光频梳的出现帮忙解决了问题,为集成光子处理器的诞生提供了新机会。所谓的光频梳就是一组光源,由数千条甚至数百万条频率均匀且紧密间隔的锐利谱线组成,值得一提的是其还获得了2005年的诺贝尔物理学奖。该技术能够集成到计算机芯片中,可以采用波长复用技术进行数据并行处理,在处理图像方面也拥有较好的表现。

集成光子处理器能够完成跨越二维空间的光信号卷积,通过复用波长来处理输入的数据,同时借助相变材料的集成单元阵列来完成矩阵向量乘法运算。未来通过不断的学习和实操,该系统能够得到更好的发展,而且卷积的过程涉及到了无源传输,所以光子处理核心的计算速度更快可以达到光速,功耗也更低,对于未来的数据处理具有极高的价值。

随着技术的进一步发展,人们日常生活中产生的数据越来越多,如果不想办法解决数据处理的问题,那么未来很多技术都无法推进,也无法在后续的服务中给用户带来更好的体验。如今集成光子处理器能够解决这一问题,这也是一个新的开始,相信未来人们还会沿着这个方向继续攻克难题,让数据处理变得更加高效。

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