PACE di Lightelligence: un importante passo avanti nel calcolo ottico
La società Lightelligence ha sviluppato un nuovo processore che supera di 100 volte le GPU quando si tratta di calcolare complicati problemi di matematica.
La startup di Optical Computing Lightelligence ha sviluppato un nuovo Photonic Arithmetic Computing Engine (PACE) che supera di quasi 100 volte la GPU basata su Turing di NVIDIA nella GeForce RTX 3080 di quasi 100 volte nei problemi NP-completi.
Incorporando il packaging 3D e gli sforzi di co-design senza soluzione di continuità nella sua tecnologia, Lightelligence rimane l’unica azienda con sistemi di elaborazione ottica completamente integrati che funzionano alla velocità. Sotto il modello Ising, il nuovo acceleratore PACE di Lightelligence sta dimostrando risultati da record nella comprensione delle transizioni di fase.
Il Photonic Arithmetic Computing Engine (PACE) di Lightelligence utilizza l’integrazione fotonica al silicio standard di un interferometro Mach-Zehnder (MZI) per il calcolo e MEMS (sistema microelettromeccanico) per modificare la forma della guida d’onda nell’MZI. Iniettando elettroni nella guida d’onda, PACE modula il suo indice di rifrazione fotonico, che modula il segnale ottico che lo attraversa.
Un flip-chip del die di controllo ASIC è legato a un die fotonico al centro del chip. Un gruppo array di fibre viene utilizzato per connettersi alla sorgente laser e questo gruppo è montato su un substrato convenzionale utilizzando un PCB. L’ASIC a segnale misto include un blocco digitale con logica di controllo, I/O e SRAM per la memorizzazione dei dati. I dispositivi digitali e fotonici sono collegati dalla parte analogica dell’ASIC.
Lightelligence utilizza 12.000 dispositivi ottici integrati in un circuito con clock a 1GHz. Secondo Shen, fondatore e CEO di Lightelligence Inc, la tecnologia di Lightmatter può elaborare contemporaneamente una varietà di input utilizzando diverse lunghezze d’onda o polarizzazioni della luce (come l’utilizzo di colori diversi per una coppia di inferenze AI allo stesso tempo).
Questo nuovo acceleratore può risolvere complicati problemi matematici da 25 a 100 volte la velocità dei computer convenzionali. Inoltre, può essere utilizzato anche nella scienza dei materiali, termodinamica, bioinformatica, crittografia, progettazione di circuiti, ottimizzazione della rete elettrica e molto altro.
Risolvere il problema della latenza dell’hardware AI
PACE supporta l’interfaccia PCI-e ed è progettato per funzionare con gli attuali framework hardware e software AI come Google TensorFlow e Facebook PyTorch . Quando i modelli di intelligenza artificiale vengono implementati nel mondo fisico, la bassa latenza può essere un punto di svolta, specialmente nel campo dei calcoli delle reti neurali. Questo nuovo acceleratore migliora la latenza, il throughput e la moltiplicazione dell’efficienza energetica. È anche in grado di accelerare i calcoli della rete neurale e quindi aiutare a creare modelli di intelligenza artificiale più veloci.
Il computer ottico presenta molti vantaggi, tra cui alta densità, dimensioni ridotte, riscaldamento a bassa giunzione, alta velocità, ridimensionamento dinamico e riconfigurabilità in reti/topologie più piccole e più grandi e elaborazione parallela massiccia. Il processore ottico di Lightelligence offre un contributo significativo alla brillantezza dell’elaborazione ottica.
