Будущее микропроцессоров за пределами электричества

Искусственный интеллект в наши дни повсюду — даже те, кто не хочет, чтобы он был на своих устройствах, уже сталкиваются с ним. Независимо от вашей точки зрения, очевидны две вещи: ИИ привел к нехватке чипов и значительно увеличил стоимость технологий, а также оказал серьезное влияние на окружающую среду. Центры обработки данных искусственного интеллекта потребляют огромное количество электроэнергии и воды, что делает даже простые задачи, такие как ChatGPT, очень ресурсоемкими.

Но есть новая технология, которая может изменить ситуацию: фотонные чипы. В отличие от традиционных кремниевых чипов, которые питаются электронами, фотонные чипы используют фотоны – частицы света – для выполнения вычислений. Это означает меньше электроэнергии и природных ресурсов и потенциально более высокую производительность.

Как работают фотонные чипы?

Традиционные чипы содержат миллиарды транзисторов, которые контролируют поток электронов. Это создает трение, нагрев и требует мощных систем охлаждения. Фотонные чипы заменяют транзисторы фотонными нейронами: электрический сигнал преобразуется в свет, выполняется расчет, а результат передается обратно в электронную систему. Один световой канал может обрабатывать несколько потоков данных одновременно, потребляя меньше энергии и выделяя меньше тепла.

Плюсы: быстрее и эффективнее.

Фотонные чипы не только более энергоэффективны, но и более мощны. Прототипы LightGen в Китае показали скорость и энергоэффективность, которые на два порядка превосходят нынешние электронные чипы, а немецкий нейропроцессор Q.ANT Gen 2 до 50 раз быстрее и до 30 раз экономичнее существующих решений. Они также очень точны: например, прототип в Сиднейском университете правильно распознает изображения в 90–99% случаев.

Фотонные чипы — многообещающая перспектива для искусственного интеллекта и других энергоемких технологий. Они могли бы сделать вычисления быстрее, эффективнее и менее вредными для окружающей среды.