Taichi: un chiplet AI fotonico ibrido diffrattivo su larga scala

Aggiornamento: 17 aprile 2024


Taichi: un chiplet AI fotonico ibrido diffrattivo su larga scala
Dettagli del dispositivo per i chiplet Taichi. a, L'immagine al microscopio per accoppiatori reticolari e accoppiatori diretti nella progettazione del chip. b, le dimensioni dettagliate per l'accoppiatore diretto. Abbiamo deciso questi parametri con simulazioni FTDT. c, L'immagine al microscopio per l'accoppiatore perimetrale utilizzato per l'input laser. d, L'immagine al microscopio per gli sfasatori. Credito: Scienze (2024). DOI: 10.1126/science.adl1203

Un team combinato di ingegneri dell'Università Tsinghua e del Centro nazionale di ricerca per la scienza dell'informazione di Pechino Tecnologia, entrambi in Cina, hanno sviluppato un chiplet AI fotonico ibrido diffrattivo su larga scala da utilizzare in applicazioni di intelligenza artificiale generale ad alta efficienza. Il loro articolo è pubblicato sulla rivista Scienze.

Poiché le applicazioni software di intelligenza artificiale sono diventate mainstream negli ultimi anni, gli ingegneri informatici hanno lavorato duramente alla ricerca di modi per costruire hardware che supporti il ​​software di intelligenza artificiale in modo più efficiente o che esegua direttamente il calcolo dell'intelligenza artificiale.

In questo nuovo studio, il team cinese si è concentrato su quest’ultimo, cercando di trovare modi per condurre l’elaborazione dell’intelligenza artificiale in modo più rapido ed efficiente. A tal fine, hanno creato un chiplet, un circuito integrato che svolge sottoinsiemi di funzionalità chiaramente definiti che vengono generalmente utilizzati con altri chiplet per svolgere compiti che comprendono pacchetti basati sulla luce anziché sull’elettricità.

Al centro della nuova ricerca c’è l’obiettivo di costruire un modello di intelligenza generale artificiale (AGI). Un modello del genere sarebbe, in teoria, composto da una varietà di chiplet, compresi quelli come Taichi, che insieme formerebbero un computer basato su una rete neurale con capacità di intelligenza artificiale che corrispondono o superano quelle del cervello umano.

Uno degli ostacoli principali nella creazione di un modello del genere sono i requisiti di potenza di calcolo. Attualmente, le unità di elaborazione grafica sono i componenti principali di tali sistemi, ma è necessaria una tecnologia più potente affinché un sistema di intelligenza artificiale possa eguagliare le capacità di intelligenza degli esseri umani. Il team in Cina suggerisce che la risposta è usare la luce invece dell’elettricità per l’elaborazione: il computer risultante utilizzerebbe molta meno elettricità e sarebbe in grado di eseguire calcoli più rapidamente.

I ricercatori notano che Taichi è stato progettato e costruito in modo molto simile ad altri chiplet basati sulla luce: la differenza è che può essere ampliato molto più facilmente, consentendo a molti di essi di essere utilizzati insieme per creare un'AGI.

Nel testare il loro progetto, il team lo ha scoperto in grado di raggiungere una scala di rete di 13.96 milioni di neuroni artificiali, che è di gran lunga migliore degli 1.47 milioni riportati da altri produttori di chiplet.