Работа нейросетей требует колоссальных объемов данных и энергии. Ученые из Центра оптики, фотоники и лазеров университета Лаваля (Канада) сделали шаг к решению этой проблемы, разработав миниатюрный оптический чип, способный передавать данные на скорости до 1000 Гбит/с, при этом потребляя минимальное количество энергии.
В статье, опубликованной в Nature Photonics, исследователи описали, как новая технология выходит за пределы традиционной передачи данных, которая использует только интенсивность света. Их чип умеет обрабатывать также и фазу света (сдвиг волны). Это добавляет дополнительное измерение в передаваемый сигнал и позволяет значительно увеличить пропускную способность.
«Мы перешли от 56 Гбит/с к 1000 Гбит/с — это настоящая революция», — отметил аспирант, первый автор работы Алиреза Гераванд.
Скорость передачи настолько высока, что весь обучающий датасет для ИИ — эквивалент 100 млн книг — можно скачать менее чем за 7 минут. При этом технология потребляет всего 4 джоуля энергии — примерно столько нужно, чтобы нагреть 1 мл воды на 1°С.
В основе чипа лежат микрокольцевые модуляторы — крошечные кремниевые кольца, которые могут управлять светом и кодировать информацию. В данной разработке используются два типа колец: одни — для интенсивности, другие — для фазы света. Это позволяет достичь максимальной эффективности.
Современные дата-центры, где обучаются модели ИИ, используют десятки тысяч процессоров, соединенных сложной инфраструктурой. Передача данных между ними требует значительных ресурсов и пространства — иногда до километров длиной. Новый чип позволяет моделировать такое взаимодействие, как будто компоненты расположены на расстоянии нескольких метров, снижая энергопотери и ускоряя обмен.
Хотя пока технология находится на стадии исследования, ее коммерческое применение не за горами. Компании вроде NVIDIA уже используют микромодуляторы, пока только на основе интенсивности света.
Ранее Наука Mail писала о том, что российские ученые создали чип для управления светом.