Optična povezava čipov prinaša 100-krat hitrejše delovanje ob minimalni porabi

Foto: Pixabay
Foto: Pixabay

Skupina raziskovalcev s Pekinške univerze je razvila prototip optičnega povezovalnega sistema, ki obeta korenit premik pri izvajanju modelov umetne inteligence. Namesto nenehnega dodajanja novih in potratnih grafičnih procesorjev so se znanstveniki osredotočili na odpravo največjega ozkega grla v računalništvu, in sicer počasnega prenosa podatkov med posameznimi čipi. Z uporabo svetlobe namesto klasičnih električnih povezav so dosegli osupljive rezultate.

V središču te nove arhitekture je silicijev fotonični oddajnik-sprejemnik s hitrostjo 400 Gbps, ki pretvarja električne signale v svetlobne in obratno. Ta deluje z roko v roki s prilagojenim optičnim stikalnim čipom, ki usmerja podatke med računskimi vozlišči in ustvarja izjemno prilagodljivo komunikacijsko omrežje s skupno pasovno širino preklapljanja do 6,4 Tbps. Ključna prednost tega stikala je izjemno nizka skupna izguba signala, ki znaša manj kot 5 dB. To omogoča hiter prenos podatkov brez napak in brez potrebe po zapletenem zunanjem optičnem ojačevanju signala.

Za praktični preizkus te zasnove so raziskovalci uporabili petplastno konvolucijsko nevronalno omrežje, namenjeno odstranjevanju šumov s slik. Vsaka plast omrežja je bila dodeljena svoji računski enoti, optično stikalo pa je procesorje povezalo v skupno enoto. Namesto da bi se vmesni podatki nenehno zapisovali v delovni pomnilnik in nato pošiljali naprej, so se prenašali neposredno skozi optično omrežje. To je znatno zmanjšalo »zamude« in omogočilo, da so procesne enote delovale brez prekinitev.

Rezultati so bili presenetljivi. V primerjavi s komercialnim grafičnim procesorjem, ki je opravljal enako nalogo čiščenja slik, je optični sistem deloval več kot stokrat hitreje. Pri tem pa je porabil le približno devetino računske moči.

Kljub navdušenju pa moramo ostati nekoliko zadržani. Gre namreč za zgodnji laboratorijski prototip, prenos takšne tehnologije v množično proizvodnjo pa je vedno izjemno zahteven izziv. Integracija zapletene optike neposredno na silicij prinaša visoke proizvodne stroške in tehnične ovire, ki jih bo treba šele premagati. Če pa bo projekt uspešen, bi lahko ta tehnologija ponudila rešitev za nevzdržno porabo energije v sodobnih podatkovnih centrih in optimizirala delovanje naprav na samem robu omrežja.


Vam je bila novica zanimiva?

Povejte prijateljem, da ste novico prebrali na Računalniških novicah.

Share
Prijavi napako v članku
Vas zanima več iz te teme?
računalniški procesorji


Kaj berejo drugi?

Partnerji Računalniških novic Prikaži vse

Zlati partner

E-športna zveza Slovenije (EŠZS)

Zvezda 19, 1000 Ljubljana,
E-šport je v preteklem desetletju doživel izjemno rast, tako glede gledanosti, raznovrstnosti in prihodkov. Povečana gledanost, k čemer so prispevale platforme za pretakanje vsebin ... Več

Jamada skupina d.o.o.

Cesta k Tamu 12, 2000 Maribor, Tel: 02 330 53 50
Podjetje je bilo ustanovljeno iz bivše DataLab poslovne enote Maribor. Preživeli so obdobje mladostniške zaletavosti in vihravosti. Prerasli so v zrelo podjetje z jasno vizijo, ... Več

NCOM d.o.o.

Bičevje 5, 1000 Ljubljana, Tel: 040 855 519
Mobilne aplikacije so korenito spremenila način delovanja podjetij. Več kot 3 milijarde ljudi ima dostop do pametnega telefona. Mobilne aplikacije trenutno predstavljajo najučinkovitejši, ... Več
Zlati partner

Chip Tehnika: tehnologija, svetovanje in osebni pristop iz Maribora

Prvomajska ulica 26, 2000 Maribor, Tel: +386 41 662 770
Chip Tehnika je mariborsko podjetje, ki že več kot desetletje povezuje široko ponudbo računalniške in tehnične opreme z osebnim svetovanjem, fizično trgovino, spletno prodajo ... Več