Китайские исследователи сообщили о создании фотонного чипа LightGen, который способен радикально изменить подход к вычислениям в сфере генеративного искусственного интеллекта. В отличие от привычных процессоров, он работает не на электричестве, а на свете, что дает резкий прирост скорости и энергоэффективности.
По данным разработчиков, LightGen превосходит ускоритель Nvidia A100 примерно в сто раз по ключевым параметрам. Чип объединяет более двух миллионов фотонных нейронов на кристалле площадью всего 136,5 квадратного миллиметра. При этом его вычислительная производительность достигает 35 700 TOPS, то есть десятков тысяч триллионов операций в секунду.
Отдельное внимание ученые уделяют энергопотреблению. LightGen выдает до 664 TOPS на один ватт энергии. Для сравнения, Nvidia A100 может потреблять до 400 ватт, что давно считается одной из главных проблем масштабирования ИИ.
Ключевой технологией стала так называемая оптическая латентная среда. Все вычисления выполняются внутри световых каналов без промежуточных конверсий, из-за которых традиционные гибридные системы теряют скорость. Именно этот подход позволил добиться столь высокой эффективности.
В ходе экспериментов LightGen успешно справился с генерацией семантических изображений размером 512 на 512 пикселей, а также с задачами по работе с трехмерными сценами в режиме полного цикла. Это первый случай, когда полностью оптическое оборудование самостоятельно выполнило задачи генеративного ИИ без поддержки электронных процессоров.
Разработчики считают, что подобные решения могут снять так называемый энергетический потолок, который сегодня ограничивает развитие сложных моделей. По их словам, переход к фотонным вычислениям открывает путь к масштабированию искусственного интеллекта без резкого роста энергозатрат и приближает индустрию к новым уровням вычислительных возможностей.