वास्तव में, एमआईटी की शोध टीम और सह-शोधकर्ताओं ने 2016 के अपने प्रस्तावित कॉम्प्युटेशनल चिप वास्तुकला में इसी तरह की खोज की है जो प्रकाश की सैद्धांतिक बातचीत और लेंस के रूप में इलेक्ट्रॉनों के बजाय फोटॉन का उपयोग करता है एक जटिल गणना: फूरियर रूपांतरण - इस सिद्धांत का उपयोग करना, और कई बीम-स्टीयरिंग तकनीकों का उपयोग करना, सहसंबंधों का उपयोग खोज के वांछित परिणाम को खोजने के लिए किया जा सकता है, और चिप वास्तुकला को अनुसंधान टीम द्वारा प्रोग्राम नैनो के रूप में संदर्भित किया जाता है फोटोनिक प्रोसेसर
जून 2017 में, एक एमआईटी अनुसंधान टीम ने प्रोग्रामयोग्य नैनोफोोटोनिक प्रोसेसर पर एक पत्र प्रस्तुत किया और प्रकृति में प्रकाशित - फोटोनिक्स, हांग्जो में पैदा हुए कागज के पहले लेखक और संवाददाता शेन वर्तमान में सह-संस्थापक और बुज़ुलापन के सीईओ हैं और 35 में से एक 35 चीनी प्रौद्योगिकी-नवप्रवर्तन युवकों को 35 वर्ष की आयु में एमआईटी की समीक्षा द्वारा चयनित किया गया है।
कुछ एआई एल्गोरिदम के साथ काम करते समय फोटॉन कंप्यूटिंग के अनूठे फायदे होते हैं
चित्रा 丨 2017 एमआईटी की समीक्षा चीन के 35 वर्षीय 35 वर्षीय वैज्ञानिक और तकनीकी नवाचार का चयन, बुद्धिमत्ता सह-संस्थापक और सीईओ शेन भी सुबह
Lightelligence वर्तमान में चेन Yichen, चिप डिजाइन, कोर एल्गोरिथ्म, संचरण, बाह्य उपकरणों, और अन्य सहित प्रासंगिक ऑप्टिकल चिप प्रौद्योगिकी, के पूर्ण विकास, के नेतृत्व में। एक पूरा ऑप्टिकल कंप्यूटिंग पारिस्थितिकी तंत्र का निर्माण करना चाहते क्योंकि Lightelligence तकनीक विकसित होने की संभावना पूरी तरह से कंप्यूटिंग की पारिस्थितिकी बदल जाएगा इसलिए फोटोनिक चिप की वजह से ध्यान आकर्षित करने के विकास परियोजनाओं के कोर के रूप में Baidu क्लाउड कंप्यूटिंग, साथ ही अमेरिका अर्धचालक उद्योग के अधिकारियों के एक नंबर शामिल कर रहे हैं भविष्य के बारे में आशावादी है, और Lightelligence जल्दी निवेशकों बन जाते हैं।
शेन चेन भी एमआईटी अनुसंधान परियोजना में अपनी डॉक्टरेट कार्यक्रम की वजह से, डीटी जून व्यक्त की, मुख्य रूप से nanophotonics है सिर्फ 2015 में, ऐ अनुप्रयोगों जल्दी से दूर ले। हम सभी जानते हैं, डेटा के अलावा, ऐ के हार्डवेयर आवेदन भी बहुत महत्वपूर्ण है , इसलिए कंप्यूटिंग वातावरण में फोटोनिक अनुप्रयोगों के विचार के साथ शुरू करते हैं।
लेकिन कोई भी तंत्रिका नेटवर्क का असर यह 2015? शेन चेन यह भी कहा कि इस वजह से अतीत में तंत्रिका नेटवर्क कंप्यूटिंग लोकप्रिय नहीं है, और पारंपरिक तर्क गणना की गणना नहीं है फोटॉन सबसे अच्छी जगह करता है की गणना करने के लिए प्रयोग किया जाता फोटॉनों चालू करने के लिए सोचा कि क्यों।
वास्तव में, फोटोनिक चिप्स शायद, ऐ गणना के रूप में हार्डवेयर वास्तुकला के लिए अगले सबसे उपयुक्त होगा, क्योंकि रैखिक गणना है, जो एक उच्च आयामी समानांतर कंप्यूटिंग शामिल (ऐ में गणना का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा) के लिए प्रकाश की निहित विशेषताओं। इसके विपरीत में, क्वांटम कंप्यूटिंग हाल ही में ऐ की वजह से ध्यान आकर्षित किया है, लेकिन क्वांटम कंप्यूटिंग को डिकोड करने या खोज विशेषज्ञता के क्षेत्र के पक्ष में अब भी है, और पारिस्थितिक उत्पादन पर अन्य अभी तक परिपक्व नहीं है, लेकिन संभावित कम नहीं आंका जा रहा है, हालांकि।
प्रसारण से गणना करने के लिए, फोटोनिक चिप्स परम कंप्यूटिंग समाधान हो जाएगा?
इंटेल ने 2006 से पहले मानक सीएमओएस-प्रोसेस हाइब्रिड सिलिकॉन लेजर पेश किए जाने के बाद, दो पूरी तरह से अलग-अलग भौतिक घटनाएं, इलेक्ट्रिकल और ऑप्टिकल अंत में सफल हो गईं। इन वर्षों में अल्ट्रा-उच्च-बैंडविड्थ ऑप्टिकल ट्रांसमिशन इस तकनीक पर आधारित है वास्तुकला उच्च प्रदर्शन डेटा केंद्रों का पसंदीदा बन गया है, जिससे बड़ी मात्रा में डेटा ट्रांसमिशन के कारण सिस्टम बाधाओं को प्रभावी ढंग से कम कर दिया जाता है।
2015 तक आईबीएम शोधकर्ताओं सिलिकॉन photonic सिलिकॉन photonic प्रौद्योगिकी की समस्या का एक ही पैकेज के आकार में सीपीयू में एकीकृत ऑप्टिकल इंटरफ़ेस चिप के लिए किया गया है सरणियों द्वारा फोटोनिक कंप्यूटिंग के लिए एक नया प्रयोगात्मक तकनीक बना दिया है, है, लेकिन आईबीएम फोटान का समाधान योजना प्रेषित प्रकाश की एकल चिप प्रणाली (SoC), सस्ती मानक कनेक्टर (धार कनेक्टर) के लिए आवेदन किया जा सकता है, या एक साथ जब तक चिप बढ़त के बीच चिप चिप संचार के लिए CMOS चिप हो सकता है।
मुख्य रूप से चिप और हल पारंपरिक के बीच चिप, या चिप और भंडारण प्रणालियों के बीच फोटोनिक चिप एक दूसरे का संबंध के रूप में इन घटनाओं। अत्यधिक एकीकृत फोटोनिक चिप्स आविष्कार के आधार पर, पिछले बड़े और जटिल ऑप्टिकल परिवहन बुनियादी सुविधाओं की जगह है, और तेज, कम विलंबता
हालांकि, वास्तविक 'फोटान' 'फोटोनिक चिप' की अवधारणा के लिए कंप्यूटिंग के क्षेत्र, और यहां तक कि वास्तुकला के लिए लिया है, लेकिन यह लगभग दो साल पहले धीरे-धीरे खोज की जा रही है।
क्योंकि हालांकि अर्धचालक चिप प्रौद्योगिकी नए अनुप्रयोगों और एल्गोरिदम के एकीकरण पर निर्भर करता है, चीजों को अधिक से अधिक है, लेकिन तथ्य यह है आधारित चिप वास्तुकला में ही या एक ही तर्क के तहत, और अर्धचालक प्रौद्योगिकी, कंप्यूटिंग शक्ति, आकार और के लिए सीमित है क्या कर सकते हैं बिजली की खपत, लागत एक चौकोर को संतुलित बनाने के लिए मुश्किल है।
इस समय, उद्योग भी सक्रिय रूप से नई कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी स्थिति। GPGPU, तंत्रिका नेटवर्क चिप के माध्यम से तोड़ने के लिए की तलाश में शुरू हुआ, डीएसपी, FPGA प्रस्तावित किया गया है, यह अलग अलग समय पर विशिष्ट कम्प्यूटिंग अनुप्रयोगों को सुलझाने में माहिर हैं, लेकिन वे अंतर्निहित चिप का पता नहीं समस्या, यही है, अर्धचालक संरचना के आधार पर इसकी भौतिक सीमाएं।
चित्रा 丨 फोटान सिंटैप्स सिद्धांत
एआई की बढ़ती कंप्यूटिंग की जरूरतों को प्रसंस्करण आर्किटेक्चर को ऊपर और चलाना है.उदाहरण के लिए, इंटेल, भविष्य में अधिक जटिल अनुप्रयोग परिदृश्यों से निपटने के लिए सीपीयू और एफपीजीए कंप्यूटिंग शक्ति को जोड़ देगा। एनवीआईडीआईए ने अपनी नवीनतम पीपीयू समाधानों को मजबूत किया है इसके अलावा, कई लोग एनपीयू, क्वांटम कंप्यूटिंग और नवीनतम कंप्यूटिंग अवधारणाओं जैसे विशिष्ट कम्प्यूटेशंस के लिए अधिक उपयुक्त नए आर्किटेक्चर पेश करने की उम्मीद कर रहे हैं: फोटॉनिक सर्किट पर आधारित फोटोनिक सर्किट (फोटोनिक सर्किट) कंप्यूटिंग वास्तुकला।
वास्तव में, एक दशक से भी अधिक समय के लिए कंप्यूटिंग वातावरण में 'प्रकाश' का इस्तेमाल किया गया था और इसका मुख्य रूप से विभिन्न चिप्स या भंडारण उपकरणों के बीच डेटा ट्रांसफर करने के लिए उपयोग किया जाता था। हालांकि, क्योंकि संबंधित ट्रांसमिशन प्रौद्योगिकियां बहुत महंगा हैं और इसे कोलेक्ट किया जाना चाहिए महंगी परिधि इसके लाभ दिखा सकती है, और इसलिए, 'प्रकाश' का संचरण उपभोक्ता बाजार में कभी भी नहीं फैल गया है, जिससे हम इस तथ्य की स्पष्ट समझ न समझें।
हालांकि, गणना समस्या का एक और स्तर है।
चित्रा 丨 स्मार्ट फोटोनिक्स फोटोनिक चिप
एक सरल अवधारणा के साथ शब्दकोश फोटोनिक कंप्यूटर चिप्स, चिप पर कई ऑप्टिकल स्विचिंग उपकरण के इस्तेमाल, अर्धचालक चिप, विभिन्न तरंगदैर्य, चरण और तीव्रता, जटिल दर्पण फिल्टर के साथ संयोजन में प्रकाश के उपयोग का एक समान लॉजिक गेट पर अभिनय है और जानकारी प्रसंस्करण की सरणी के प्रिज्म संरचना।
सिलिकॉन फोटोनिक्स और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक, अर्धचालक पदार्थ सिलिकॉन की वास्तुकला पर आधारित हैं। ऑप्टिकल संचार प्रसारण पहलुओं और सिलिकॉन जैसे अनुप्रयोगों के तेजी से प्रतिक्रिया और प्रकाश की समानांतर गुणों के कारण काफी लोकप्रिय हो गया है, तुरंत डेटा की बड़ी मात्रा संचारित कर सकते हैं, तो यह व्यापक रूप से डेटा में प्रयोग किया जाता है फोटोन संचरण स्थिरता, समानांतरवाद, डिजाइन और सुधार, पारेषण और ऊर्जा का रूपांतरण के लिए आवश्यक में अपेक्षाकृत सरल की वजह से सर्वर केंद्र। अत्यंत छोटा है, इसलिए फोटॉन के उपयोग सैद्धांतिक ढांचा गणना की अपेक्षाकृत कम बिजली की खपत प्रदर्शन किया जा सकता है दूसरे, सिद्धांत रूप में, फोटोनिक चिप्स इस तरह के मोबाइल उपकरणों के रूप में एक बहुत ही छोटे पैमाने पर आवेदन, पर किया जा सकता।
Photonic चिप वर्तमान परिपक्व अर्धचालक प्रौद्योगिकी पालन कर सकते हैं, और प्रायोगिक चरण फोटोनिक चिप में अब भी है केवल पुराने माइक्रोन प्रक्रिया की आवश्यकता है दोनों अर्धचालक चिप कंप्यूटिंग शक्ति से परे काफी प्राप्त कर सकते हैं, और इसलिए शिल्प लघु अंतरिक्ष के भविष्य के भारी है। चिप की वृद्धि हुई घनत्व, लेकिन यह भी पर्याप्त वृद्धि के प्रदर्शन के आधार पर, और यहां तक कि पूरी तरह से मूर की विधि की सीमा को फिर से लिखने का अवसर है।
CMOS प्रौद्योगिकी उपयोग फोटॉनों अधिकतम लाभ की गणना करने के लिए है, लेकिन पारंपरिक अर्धचालक गैर कंप्यूटिंग की जगह का लक्ष्य
चित्रा शू CMOS
शेन चेन ने यह भी कहा के रूप में फोटोनिक चिप मूल रूप से वर्तमान CMOS विनिर्माण विशेष प्रौद्योगिकी के उपयोग के संबंध में क्वांटम गणना के आधार पर प्रक्रिया है, उत्पादन की लागत या प्रौद्योगिकी एक फायदा होने की है कि, हालांकि प्रयोगशाला फोटॉन घनत्व चिप्स लेकिन यह भी पारंपरिक अर्धचालक चिप्स की तुलना में, लेकिन क्वांटम चिप की तुलना में बेहतर रहा है।
, वास्तुकला और एल्गोरिदम, उदाहरण के लिए पर निर्भर करता है, जबकि विभिन्न तरंगदैर्य के प्रकाश सड़क की संख्या, या ऑप्टिकल चिप में प्रयोग किया जाता सिग्नल की बैंडविड्थ, और एक फोटो इलेक्ट्रिक रूपांतरण टोंटी के संयोजन का उपयोग किया जाता है फोटोनिक चिप की प्रभावशीलता, लेकिन एकल भौतिक से प्रकाश देखने की विशेषताओं, एक उपयुक्त एल्गोरिथ्म पर करने के लिए एक सौ गुना पारंपरिक अर्धचालक चिप्स की गति बड़ी समस्या नहीं होगी।
बेशक, सिद्धांत रूप में, एक बड़े पैमाने पर फोटोनिक चिप कर सकते हैं, बहुत कम कर सकते हैं, लेकिन क्योंकि प्रकाश, गैर रेखीय ऑपरेशन के लिए उपयुक्त नहीं है एकीकरण और ऑप्टिकल चिप के आकार के अलावा अभी भी कुछ विनिर्देशों है, पूरी तरह से अर्धचालक चिप्स की जगह हम कठिनाई का एक बहुत कुछ है।
चिप, विकास के अंतर्गत आसपास के पारिस्थितिकी तंत्र के लिए एल्गोरिथ्म से
शेन चेन भी जोर दिया कि वर्तमान Lightelligence फोटोनिक चिप विकास एल्गोरिथ्म, बस में, प्रयोगशाला स्टेज शो पूरा हो चुका है और संग्रहण प्रगति के एक इसी डिजाइन किया गया है, ज़ाहिर है, सबसे महत्वपूर्ण कंप्यूटर चिप्स या पारिस्थितिकी, यह भी और अधिक शोध की आवश्यकता है संस्थानों और कंपनियों ने संयुक्त रूप का निर्माण करने के ऑप्टिकल कंप्यूटिंग के क्षेत्र का विस्तार करने के लिए जोड़ा।
क्योंकि मुख्य उत्पाद एक चिप है, मुख्य भाग एल्गोरिदम और हार्डवेयर, और चिप अनुदेश और इसी संकलक का संयोजन है, और Lightelligence काम उदाहरण के लिए, वर्तमान में बाजार पर विकसित लोकप्रिय चौखटे लागू किया जा सकता चिप्स बनाने के लिए है, TensorFlow, Caffe और इतने पर।
इसके अलावा, फोटोन के कारण, संचरण या भंडारण के लिए अपने स्वयं peculiarities है में गणना की जाती है, Lightelligence भी इसी परिधीय डिजाइन का विकास। बेशक अब प्रयोग में हालांकि भंडारण प्रणाली वाणिज्यिक गति के आगमन में तेजी लाने सकता है, लेकिन फोटोनिक कंप्यूटिंग के प्रदर्शन को सीमित कर सकता है, इसलिए इस मैच भविष्य का हिस्सा लक्ष्य के रूप में फोटोनिक कंप्यूटिंग डिजाइन के लिए अनुकूलित है, केवल बेहतर फोटोनिक कंप्यूटिंग के समग्र लाभ को उजागर करने के लिए किया जाएगा।
Lightelligence टीम अब पारिस्थितिक फोटॉन सहसंबंध गणना सुधार करने के लिए काम कर रहा है के बाद, वर्तमान पाठ्यक्रम परिपक्व नहीं है, लेकिन उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग, और भी बेहतर तंत्रिका नेटवर्क कंप्यूटिंग वास्तुकला के लिए उद्योग बहुत अधिक उम्मीदें है, मुझे विश्वास है कि फोटोनिक कंप्यूटिंग वास्तुकला लैंडिंग बहुत तेज कर सकते हैं समग्र एआई पारिस्थितिक परिवर्तन की गणना करता है
शेन यी चेन ने कहा, चाहे वह किसी विशेष प्रयोजन, या सामान्य प्रयोजन कंप्यूटिंग शक्ति के लिए के लिए, यह अलग प्रक्रिया चिप वास्तुकला विकास के चयन हो जाएगा। Lightelligence पहले या तकनीक या आवेदन परिदृश्यों और अधिक परिपक्व फोटोनिक चिप अनुप्रयोगों होगा, और फिर धीरे धीरे बारी उपलब्ध विस्तार करने के लिए आवेदनों की सीमा, जबकि यह भी फोटोनिक चिप टेक्नोलॉजी की आगे और पीछे के सिरों को विकसित करने के काम कर रहा है, बेहतर विभिन्न कंप्यूटिंग परिदृश्यों के भविष्य के लिए अनुकूलित।
शेन ने यह भी जोर दिया कि फोटॉन कंप्यूटिंग के पिछले प्रयासों की तुलना में, आम तौर पर फोटॉन कंप्यूटिंग के लिए सड़क पर बने कई प्रमुख इंजीनियरिंग सुधार हैं, लेकिन यह संभवतः सबसे अच्छा समय है और प्राप्त करने की सबसे करीबी बात है।