رونمایی دانشگاه پکن از شتاب‌دهنده نوری هوش مصنوعی

این پژوهش که نتایج آن در نشریه National Science Review منتشر شده، به جای تکیه بر افزایش تعداد پردازنده‌های گرافیکی و ساخت مراکز داده بزرگ‌تر، رویکرد متفاوتی را دنبال کرده است. محققان به جای استفاده از سیم‌های مسی متداول برای انتقال داده میان تراشه‌ها، از یک شبکه کاملا نوری استفاده کرده‌اند؛ روشی که داده‌ها را با نور جابه‌جا می‌کند و سرعت انتقال اطلاعات را به شکل چشمگیری افزایش می‌دهد.

روزنامه South China Morning Post این معماری را به سرهم کردن قطعات لگو تشبیه کرده است؛ زیرا هر تراشه مانند یک قطعه مستقل به شبکه متصل می‌شود و بخشی از پردازش را بر عهده می‌گیرد.

هسته اصلی این سامانه از پنج تراشه FPGA تشکیل شده است؛ تراشه‌هایی که برخلاف پردازنده‌های معمولی، قابلیت برنامه‌ریزی مجدد دارند و در صنایع پیشرفته از خودروهای خودران گرفته تا تجهیزات دفاعی کاربرد دارند. هر یک از این تراشه‌ها یکی از لایه‌های شبکه عصبی را اجرا می‌کند و خروجی آن مستقیما از طریق ارتباط نوری به تراشه بعدی منتقل می‌شود.

نکته جالب اینجاست که این سامانه در مجموع تنها ۱.۹۶۹ ترافلاپس توان پردازشی دارد؛ یعنی حدود یک‌نهم توان یک کارت گرافیک تجاری با قدرت ۱۶.۹۶ ترافلاپس. با این حال، در آزمایش انجام‌شده، همان پردازشی را که GPU در ۱۵.۶ میلی‌ثانیه انجام داد، این سامانه در ۱۰۵ میکروثانیه به پایان رساند؛ اختلافی که به معنای سرعتی نزدیک به ۱۴۹ برابر بیشتر است.

راز این عملکرد، حذف یکی از قدیمی‌ترین مشکلات دنیای پردازش یعنی «دیوار حافظه» است. در پردازنده‌های گرافیکی، داده‌ها باید بارها میان حافظه و پردازنده جابه‌جا شوند و هر لایه شبکه عصبی منتظر پایان کار لایه قبلی بماند. اما در فناوری جدید دانشگاه پکن، داده‌ها مانند یک خط تولید کارخانه مستقیما از یک تراشه به تراشه بعدی منتقل می‌شوند؛ بدون آنکه نیازی به ذخیره موقت در حافظه باشد. به همین دلیل، همه تراشه‌ها تقریبا به طور هم‌زمان مشغول پردازش هستند و سامانه به ۹۴.۷ درصد حداکثر توان نظری خود دست یافته است.

یکی دیگر از نکات مهم این دستاورد، استفاده از فناوری‌های رایج ساخت تراشه‌های سیلیکونی است. برخلاف بسیاری از پردازنده‌های پیشرفته که به فناوری‌های نوین لیتوگرافی وابسته‌اند و صادرات آنها به چین با محدودیت‌های آمریکا روبه‌رو شده، این سامانه بر پایه فناوری‌های موجود توسعه یافته است. همین موضوع باعث شده کارشناسان، فوتونیک سیلیکونی را یکی از مهم‌ترین عرصه‌های رقابت فناوری میان چین و آمریکا بدانند.

منبع:ایسنا

انتهای خبر/