Raziskovalci razvili prvi fotonski procesor

Raziskovalci z Univerze v Sydneyju so predstavili nov prototip fotonskega čipa za umetno inteligenco, ki izračune izvaja s pomočjo svetlobe namesto običajnih električnih signalov. Tehnologija je bila razvita v raziskovalnem centru Sydney Nano Hub in predstavlja drugačen pristop k razvoju računalniške strojne opreme za sisteme umetne inteligence.

Klasični računalniški procesorji obdelujejo podatke tako, da skozi elektronske vezja pošiljajo elektrone. Takšen način delovanja povzroča nastajanje toplote, zato je za delovanje sodobnih računalniških sistemov pogosto potrebno intenzivno hlajenje. To je tudi eden glavnih razlogov za visoko porabo energije v podatkovnih centrih.

Nova raziskava uporablja drugačen princip. Namesto električnih signalov čip uporablja fotone oziroma delce svetlobe. Svetloba se lahko skozi materiale širi brez električnega upora, zato pri tem ne nastaja toplota na enak način kot pri klasičnih elektronskih vezjih.

V notranjosti čipa so vgrajene nanoskop­ske strukture, skozi katere potuje svetloba. Te strukture so oblikovane tako, da same izvajajo matematične operacije. Skupaj delujejo kot umetna nevronska mreža, podobna tistim, ki se uporabljajo pri sistemih umetne inteligence.

Sam računski del čipa zavzema prostor velik le nekaj deset mikrometrov, kar je približno primerljivo z debelino človeškega lasu. Ko svetloba potuje skozi te strukture, se izračuni izvajajo skoraj takoj. Raziskovalci namreč navajajo, da čip deluje v časovnem okviru pikosekund, kar pomeni bilijoninka sekunde. To je približno čas, ki ga svetloba potrebuje, da prepotuje nanostrukturo na čipu.

Takšna tehnologija bi lahko v prihodnosti pomagala zmanjšati energetsko porabo sistemov umetne inteligence. Ker globalno povpraševanje po AI računalniški moči hitro raste, bi lahko fotonski procesorji postali pomemben korak k hitrejšim in energetsko učinkovitejšim računalniškim sistemom.