Генеративный ИИ на фотонах: Китай показал превосходство над GPU Nvidia в узкоспециализированных задачах

Китайские исследовательские институты представили новые фотонные чипы для искусственного интеллекта ^[1], которые, по заявлениям разработчиков, значительно превосходят традиционные графические процессоры (GPU) в определенных условиях. Чипы демонстрируют существенный прирост скорости и энергоэффективности при выполнении узкоспециализированных задач генеративного ИИ, таких как синтез изображений, генерация видео и обработка изображений.

Утверждается, что в некоторых задачах скорость новых чипов в 100 раз выше, чем у GPU Nvidia, включая широко используемый ускоритель A100. При этом важно, что речь идет о лабораторных испытаниях, а не о коммерческом применении.

Принципиальное отличие новых чипов заключается в использовании фотонов вместо электронов для вычислений. GPU Nvidia используют схемы, где электроны перемещаются через транзисторы для выполнения программируемых инструкций. Такой подход обеспечивает гибкость, но приводит к высокому энергопотреблению и тепловыделению. Фотонные чипы же используют световую обработку сигналов, где фотоны заменяют электроны, что позволяет достичь параллелизма за счет оптической интерференции, а не последовательного цифрового выполнения.

Один из представленных чипов, ACCEL, разработан в Университете Цинхуа как гибридная система, сочетающая фотонные компоненты с аналоговой электронной схемой. Чип работает с использованием старых техпроцессов, при этом достигая высокой теоретической пропускной способности, измеряемой в петафлопсах (единица измерения производительности компьютеров, равная одному квадриллиону операций с плавающей запятой в секунду). ACCEL предназначен для задач, требующих фиксированных математических преобразований и строго контролируемых шаблонов, таких как распознавание изображений и обработка изображений.

Вторая система, LightGen, разработана в сотрудничестве между Шанхайским университетом Цзяо Тун и Университетом Цинхуа. LightGen представляет собой полностью оптический вычислительный чип, содержащий более двух миллионов фотонных нейронов. Он способен выполнять задачи генерации изображений, шумоподавления, трехмерной реконструкции и переноса стилей. Экспериментальные результаты показывают, что LightGen демонстрирует прирост производительности более чем на два порядка по сравнению с ведущими электронными ускорителями, но только в ограниченных условиях.

Разработчики подчеркивают, что новые чипы не являются заменой GPU для общих вычислений, обучения ^[2] больших моделей или выполнения произвольного программного обеспечения. Они представляют собой специализированные решения, предназначенные для узких категорий вычислений, и показывают исключительные результаты, когда задачи тщательно адаптированы к возможностям оборудования.

Делегируйте часть рутинных задач вместе с BotHub! ^[3] Для доступа к сервису не требуется VPN и можно использовать российскую карту. По ссылке ^[4] вы можете получить 100 000 бесплатных токенов для первых задач и приступить к работе с нейросетями прямо сейчас!

Источник ^[5]