Các nhà nghiên cứu từ Đại học Giao thông Thượng Hải và Đại học Thanh Hoa đã công bố “LightGen”, một chip điện toán hoàn toàn bằng quang học đột phá được thiết kế đặc biệt để đáp ứng nhu cầu khổng lồ của trí tuệ nhân tạo tạo sinh. Chip này – được mô tả chi tiết trong tạp chí Science – thể hiện một bước chuyển đổi đáng kể từ các bóng bán dẫn điện tử sang các nơron quang tử, mang đến một giải pháp tiềm năng cho những nút thắt cổ chai năng lượng khổng lồ mà ngành công nghiệp AI hiện đang phải đối mặt.
Trong khi các bộ xử lý quang học trước đây chỉ chứa vài nghìn nơ-ron và chủ yếu bị giới hạn ở các tác vụ đơn giản hơn như phân loại hình ảnh, LightGen sử dụng công nghệ đóng gói 3D tiên tiến để tích hợp hơn hai triệu nơ-ron nhân tạo vào một thiết bị duy nhất có kích thước 1/4 inch vuông. Quy mô khổng lồ này cho phép chip thực hiện các tác vụ tạo sinh phức tạp, chẳng hạn như tạo video độ phân giải cao và mô hình 3D, những tác vụ trước đây chỉ dành riêng cho các GPU điện tử cao cấp.
Một cải tiến cốt lõi trong thiết kế là “không gian tiềm ẩn quang học”. Bằng cách sử dụng các siêu bề mặt siêu mỏng và mảng sợi quang, con chip có thể nén và xử lý dữ liệu đa chiều hoàn toàn thông qua ánh sáng. Điều này cho phép hệ thống hoạt động với hình ảnh độ phân giải đầy đủ mà không cần chia nhỏ chúng thành các mảng, bảo toàn dữ liệu thống kê quan trọng và tăng đáng kể thông lượng. Các nhà nghiên cứu báo cáo rằng hiệu năng của con chip nhanh hơn hơn 100 lần so với GPU Nvidia A100 hàng đầu.
Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, LightGen đã thực hiện thành công việc tạo ảnh ngữ nghĩa độ phân giải cao và thao tác 3D với chất lượng tương đương với các mạng nơ-ron điện tử hàng đầu. Mặc dù công nghệ này hiện vẫn phụ thuộc vào các thiết lập laser bên ngoài và quy trình sản xuất chuyên biệt, nhưng nó cung cấp một lộ trình đầy hứa hẹn cho tương lai của điện toán thông minh, tốc độ cao và bền vững.
“LightGen mở ra một con đường mới để thúc đẩy trí tuệ nhân tạo tạo sinh với tốc độ và hiệu quả cao hơn, cung cấp một hướng đi mới cho nghiên cứu về điện toán thông minh tạo sinh tốc độ cao và tiết kiệm năng lượng”. — Yitong Chen , tác giả chính của nghiên cứu chia sẻ.
