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AI跑更快,全靠这项关键技术

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(原标题:AI跑更快,全靠这项关键技术)

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来源:内容来自interestingengineering。

加拿大拉瓦尔大学(Université Laval)的科学家开发出了一种微型但具有变革性的光子芯片,该芯片能以每秒1000千兆比特(1 Tbps)的速度传输数据,同时只消耗传统系统一小部分的能量。

该研究由拉瓦尔大学的光学、光子学与激光中心(COPL)团队主导,目标是解决像ChatGPT这样的人工智能系统所带来的高能耗问题。他们研制出了一种独特且节能的光子芯片,采用光而非电作为主要的数据传输媒介。

这款革命性芯片厚度如一根头发,却能以超高速传输海量数据,传输速率高达1000 Gbps,而当前系统的上限大约为56 Gbps。这一突破意味着,它可以在不到七分钟内传输相当于1亿本书的内容——也就是泡一杯咖啡的时间。

小小芯片,潜力巨大

这款芯片利用了光的“相位”——即相位的变化——来传输信息,相比只依赖光强的传统方式,它在信号维度上实现了拓展,从而达到前所未有的性能。

“我们是从每秒56千兆比特直接跳跃到1000千兆比特,”拉瓦尔大学博士生、该研究论文的第一作者阿利雷扎·贾拉万德(Alireza Geravand)解释道。

但速度只是突破的一部分。真正令该芯片颠覆性的,是它仅消耗4焦耳能量便可完成这样的传输速度,相当于将1毫升水加热1°C(1.8华氏度)所需的能量。

这一成果依赖于微环调制器(microring modulators)——一种由硅制成的小型环形设备,能够操控光信号以编码信息。系统使用两组调制器:一组控制光强,另一组调节相位。

这种双通道设计不仅缩小了芯片体积,还显著提升了带宽,使其成为AI数据中心的理想解决方案。

贾拉万德补充说:“在每秒1000千兆比特的速度下,你可以在不到七分钟内传输整个训练数据集——也就是1亿本书的容量,正好是泡咖啡的时间。”

下一步:光速AI

目前的数据中心依赖数万甚至数十万颗处理器,这些处理器需要频繁地互相通信,通常还要跨越较远的物理距离。尽管单颗处理器只有几毫米大,但整体基础设施迅速膨胀,所需能量也随之激增。

“最终你得到的是一个长度以公里计的系统,”贾拉万德指出。但有了这项新技术,各个单元间可以像只隔几米一样高效通信,这对于应对不断增长的AI需求来说,是巨大的优势。

尽管该技术目前仍处于实验室阶段,但商业化应用已经不再遥远。例如,英伟达(NVIDIA)等公司已经在使用微环调制器,尽管现阶段的系统仍只依赖光强调制。而拉瓦尔大学团队的突破则增加了相位调制这一新维度,让人类更进一步接近“光速AI”的未来。

贾拉万德最后表示:“十年前,我们的实验室就为这项技术打下了基础。今天,我们正将其推向一个新高度。也许再过几年,业界就能赶上这波创新浪潮,这项技术也将真正走向现实世界。”

https://interestingengineering.com/innovation/hair-thin-chip-transfers-100-million-books

*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。

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