الفوتون رقاقة الذكاء الاصطناعي. حساب سرعة رقاقة الضوئية 1000 مرات الشريحة الإلكترونية، ولكن استهلاكها للطاقة هو واحد في المئة فقط.

قوة مشغلي هي 1000 مرة أسرع من رقاقة الذكاء الاصطناعي الإلكتروني التقليدي، ولكن واحد في المئة فقط من استهلاكها للطاقة، الكمون المنخفض أيضا التدخل لمكافحة الكهرومغناطيسية عن طريق الجامعة الدكتوراه جامعة تشينغهوا وجامعة بكين وجامعة بكين جياوتونغ وغيرها من البحوث وتنمية روح المبادرة الفوتون التكنولوجيا اصطناعية رقاقة ذكاء تحقيق الكثير من الإنجازات في المستقبل يمكن أن تستخدم على نطاق واسع في الهواتف النقالة، الطيار الآلي، والروبوتات الذكية، وطائرات بدون طيار وغيرها من المجالات. في الآونة الأخيرة، ومشروع الاستخبارات رقاقة اصطناعية الضوئية يقع في شوني، فإن هذه التكنولوجيا الجديدة إلى الواجهة.

"تصميم رقاقة، وتجهيز والتعبئة والتغليف، واختبار كل تكتمل في الصين، خالية من الاعتماد على عملية عالية الطباعة الحجرية الأجنبية هي التكنولوجيا الأساسية من رقائق تغيير حارة التجاوز"، وقال قائد الفريق بحوث باى بينغ.

مع ارتفاع السرعة، والفوائد المنخفضة للطاقة

AI الهبوط شوني رقاقة الضوئية من قبل طالب الدكتوراه في المدرسة من قبل فريق المبتدئة التي تتكون من العديد من الجامعات من جامعة تشينغهوا وجامعة بكين وجامعة بكين جياوتونغ وغيرها، وهو أول فريق وطني، هو الثاني الضوئية رقاقة اصطناعية فريق بحوث الذكاء في العالم.

قائد الفريق، واحدة من المطورين رقاقة الضوئية - باي بينغ، حاليا جامعة بكين جياوتونغ والاتصالات والدكتوراه نظام المعلومات. كما الفوتون الأول فريق البحث المحلي محسوبة، قدم باى بينغ، ورقاقة الضوئية في الاستفادة من الكمون المنخفض، ومكافحة التدخل الكهرومغناطيسي، والقدرة الحاسوبية من رقاقة التقليدية هي ثلاث درجات، ولكن واحد في المئة فقط من استهلاك الطاقة التقليدية رقاقة.

ويمكن الانتهاء من العملية برمتها في المنزل

لأهمية تنمية الذكاء الاصطناعي رقاقة الضوئية، قال باى بينغ أن تصميم شريحة إلكترونية المحلي قوية، ولكن في قلب قطاعات التجهيز لها حواجز تقنية قوية، والحاجة إلى الاعتماد على الخارجية عالية الطباعة الحجرية العملية والتكلفة وغيرها ستقتصر الجوانب. ، ويمكن الانتهاء الفوتون الذكاء الاصطناعي رقاقة عملية الإنتاج تسيطر الذاتي العملية برمتها في الصين، واستخدام 130nm المحلي تكنولوجيا معالجة الإلكترونيات الدقيقة لإكمال، خالية من الاعتماد على آلة الطباعة الحجرية عملية عالية الأجنبية، دون اللحاق بالركب على التكنولوجيا العملية.

"تصميم رقاقة، وتجهيز والتعبئة والتغليف، واختبار كل تكتمل في الصين، خالية من الاعتماد على آلة الطباعة الحجرية عملية عالية الأجنبية، لذلك هذا هو التكنولوجيا الأساسية من رقائق تغيير حارة التجاوز" قال باى بينغ.

قال باى بينغ أن رقائق المستقبل أساسا لتطبيق وتطوير مجال الذكاء الاصطناعي. حاليا تركز الفوتون الذكاء الاصطناعي نشر المنتج رقاقة على الجانب جهاز، ومن المتوقع في عام 2022 سيتم تطبيقها على سحابة رقاقة الضوئية.

مراسلون علمت أن الجيل الثالث من صناعة أشباه الموصلات المتطورة هو جزء مهم من بكين، وتحديد شوني أيضا واحدة من ثلاث تطوير مبتكرة التجمعات الصناعية. حاليا، والتخطيط لسلسلة الصناعة بأكملها يجري شوني، تم الانتهاء من 71،000 متر مربع من الجيل الثالث من مواد أشباه الموصلات وتطبيق قاعدة الابتكار مشتركة في ديسمبر من العام الماضي. في الوقت الحاضر، تم التوقيع على واحة العلوم شوني جنة إدارة حديقة تشونغ قوان تسون وفريقه، وقد استقر المشروع رسميا في شوني.

ووفقا للتقارير، بدأت شنغهاي أيضا تصميم رقاقة الضوئية، وخطط لبناء 2021 السيليكون تطوير رقاقة الضوئية في البلاد والطيار قاعدة 2025 رقاقة منصة الإنتاج المتاحة في حجم والضوئيات السيليكون ذات الشهرة العالمية R & D وتصنيع قاعدة.

1 ما هو الذكاء الاصطناعي يشك رقاقة الضوئية؟

قدم باى بينغ، ورقائق الضوئية يشير إلى استخدام التكنولوجيا التكامل الضوئية القائمة على السيليكون-الذكاء الاصطناعي الذي يسمح للشركات لتوفير قوات الخفيفة لتقديم دعم الأجهزة لتطبيقات عالية الأداء من الذكاء الاصطناعي. المستوى الأول هو "رقاقة الذكاء الاصطناعي". إذا شريحة لتشغيل سريع جدا، والطاقة منخفضة للغاية، فإنه يجب أن يقابل بشكل وثيق الهيكل المادي للرقاقة مع البرمجيات، وذلك لتحقيق كفاءة عالية نسبيا. الآن بما في ذلك التعرف على الوجه، الطيار الآلي والمراقبة الأمنية والمالية لمنظمة العفو الدولية، والرعاية الطبية لمنظمة العفو الدولية، في الواقع، هو نوع من خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتصميم هيكل رقاقة مع ميزة التصفح، وهذا هو رقاقة الذكاء الاصطناعي.

المستوى الثاني هو "الفوتون". القائمة رقائق الذكاء الاصطناعي هي رقائق الإلكترونية، شريحة إلكترونية في حساب السرعة واستهلاك الطاقة سيكون عنق الزجاجة. يعتمد الذكاء الاصطناعي على رقاقة السيليكون هو الفوتون التكنولوجيا التكامل الضوئية، لإكمال العملية مصفوفة البصرية وتبادل البيانات داخليا. كان يتطابق مع عملية حساب الطول وخوارزميات الذكاء الاصطناعي، وسرعة الحوسبة أعلى من شريحة إلكترونية العاديين، وانخفاض استهلاك الطاقة من رقائق الإلكترونية.

وقد قدم معهد شنغهاي للمساعد المدير الميكروسيستم، الرئيس تشين شي شنغهاي مايكرو مجموعة تقنية جديدة، وتطوير الدوائر المتكاملة على طول قانون مور أصبح تطرفا والتكنولوجيا الضوئيات السيليكون هي واحدة من أكثر من مور الاتجاه البحوث للتنمية. السيليكون متكامل البصرية، بدلا من نقل الطاقة الكهربائية الضوئية الأصلي، فمن الممكن لخفض التكاليف لعشر أو أقل من ذلك.

2 والشكوك من رقائق التقليدية ما هي مزايا؟

وأوضح باى بينغ أن هناك اثنين من المزايا الرئيسية. ميزة واحدة هي أن سرعة الحساب، حساب سرعة اصطناعية الضوئية رقاقة رقاقة إلكترونية حوالي ثلاث درجات، حوالي 1000 مرة، وسرعة حساب شريحة إلكترونية واحدة حوالي 7.8TFlops، والذكاء الاصطناعي والسرعة الحسابية رقائق الضوئية عبارة عن 3200TFlops. والميزة الثانية هي قوة الذكاء الاصطناعي يستهلك رقاقة الضوئية واحد في المئة فقط من رقائق الإلكترونية، وحدة رقاقة إلكترونية واستهلاك الطاقة حول 300W، والمقابلة الفوتون اصطناعية رقاقة المخابرات استهلاك الطاقة من 4W فقط.

مقارنة بين شرائح مختلفة هي ميزة في نفس السياق، أن تنظر في الأداء لكل واط، في عرض الدولار كلاهما يعتبر القوة. الأداء لكل واط نسبة هو الأداء لكل واط استهلاك المقدمة، كيف الكهرباء كثيرا التي تؤكد المشاركة، وتوفير في عدد الدولار التي تؤكد قوة تكاليف الإنتاج رقاقة. في كلتا الحالتين، الاصطناعية ميزة رقاقة الضوئية على شريحة إلكترونية.

3 الشكوك المجيء تستخدم أساسا في أي المجالات؟

قال باى بينغ المخابرات رقاقة الضوئية اصطناعية يمكن أن تستخدم على نطاق واسع في الهواتف النقالة، المراقبة الأمنية، والطيار الآلي، والروبوتات الخدمة، طائرات بدون طيار، والشبكات الصناعية، الاصطناعية المناطق مفتاح الاستخبارات خوادم المؤسسات ومراكز البيانات. على سبيل المثال، في فرز مناور الروبوت مثبتة على الكاميرا والسماح لها تحديد شيء، والسيطرة عليه لانتزاع وهلم جرا.

وفقا لمقدمته، استفادت تطوير رقائق الضوئية من تطوير الذكاء الاصطناعي الذكاء الاصطناعي. وكانت رقائق الحوسبة البصرية في الوجود في المختبر، لكنه لم يكن أفضل سيناريو، ليس هناك تطبيقات الطريقة الأرض. في السنوات الأخيرة، جنبا إلى جنب مع ارتفاع الذكاء الاصطناعي، وخصائص الخوارزمية الذكاء الاصطناعي لتتطابق تماما مع الخواص الفيزيائية للرقائق البصرية، مما يجعل وقد الحوسبة البصرية من المختبر، وفرصة للتطبيقات الصناعية، هو العملية من هذا القبيل.

أكاديمية الصينية للعلوم "مئة وزنة برنامج" خبير، شنغهاي مايكروسيستمز الباحث يو Mingbin بعد عودته الى بلاده قد ارتكبت في بناء منصة تقنية السيليكون الضوئية. وهو يعتقد أن هذه هي التكنولوجيا تطلعي قد يؤدي إلى صناعة ضخمة في الفضاء الجديد.

رقاقة الضوئية المبدأ والدولة للتنمية العالمية

تحسب من انتقال إليها، ورقائق الضوئية أصبح الحل الحوسبة النهائي؟

بعد ابتداء من عام 2006، قدمت إنتل في CMOS القياسية الأولى تجهيز الهجين الالكتروني ليزر السيليكون والكهربائية والبصرية اثنين من الظواهر الفيزيائية مختلفة جدا أخيرا بنجاح معا. السنوات القليلة المقبلة، وأصبحت النطاق الترددي العالي العمارة البث البصري على أساس هذه التكنولوجيا مركز بيانات عالية الأداء والمفضل، وبالتالي الحد من فعالية الاختناقات الناجمة عن كمية كبيرة من نقل البيانات.

بحلول عام 2015، جعلت الباحثين IBM تقنيات تجريبية جديدة للحوسبة الضوئية، ودمجها في وحدة المعالجة المركزية في نفس حجم الحزمة من قبل مجموعة من الضوئيات السيليكون. تقنية السيليكون الضوئيات لديه مشاكل في تلك الشريحة واجهة البصرية، ولكن حلول IBM يمكن تطبيقها على نظام الضوئية على رقاقة (شركة نفط الجنوب)، موصل قياسي غير مكلفة (موصل حافة) بين رقاقة البصرية انتقال، أو ما دام CMOS حواف شرائح معا سوف تكون قادرة على التواصل مع شريحة إلى شريحة.

هذه التطورات في المقام الأول على رقاقة الضوئية إلى إيجاد حل لمشكلة الربط بين أنظمة التخزين رقاقة ورقاقة بين التقليدي، أو رقاقة و. مع التكامل عالية من الضوئية اختراع رقاقة، واستبدال كبيرة ومعقدة أبنية النقل البصرية، وبسرعة أسرع وخفض الكمون.

ومع ذلك، فإن "الفوتون" الحقيقي المتخذة لمجال الحوسبة، وحتى مفهوم العمارة "كورقة الضوئية"، ولكن هذا هو ما يقرب من عامين قبل تدريجيا اكتشافها.

لأن على الرغم من أن تكنولوجيا أشباه الموصلات رقاقة تعتمد على التكامل بين التطبيقات الجديدة والخوارزميات، يمكننا أن نفعل أشياء أكثر وأكثر، ولكن في الواقع بنية رقاقة استندت أو تحت نفس المنطق، ويقتصر على تكنولوجيا أشباه الموصلات، والقدرة الحاسوبية، وحجم استهلاك الطاقة، والتكلفة صعبة لتشكيل المربعه متوازنة.

في هذا الوقت، بدأت صناعة أيضا تبحث بنشاط عن تكنولوجيا الحوسبة جديدة لاختراق الوضع. يتم عرض GPGPU، العصبي رقاقة الشبكة، DSP، FPGA في أوقات مختلفة تأتي، وحسن في حل محددة الحوسبة التطبيقات، ولكن لم هذه الرقائق لن يحل المشكلة الأساسية، وهي أن القيود على أساس الخصائص الفيزيائية للهيكل أشباه الموصلات تواجهها.

الشكل شو الفوتون مبدأ العمل متشابك

بواسطة جلب AI من الحوسبة تستمر يحتاج إلى توسيع، وتعزيز تجهيز البنية مستمرة في الظهور، مثل مستقبل إنتل سوف تجمع بين القدرة وحدة المعالجة المركزية وFPGA الحوسبة للقيام سياق التطبيق أكثر تعقيدا؛ وتعزيز نفيديا بشكل كبير في أحدث جيل من الحلول GPU أداء المنطق. وبالإضافة إلى ذلك، هناك أيضا الكثير من الأمل لإطلاق الهيكل الجديد هو أكثر ملاءمة لعملية حسابية محددة، على سبيل المثال، العصبي رقاقة شبكة (NPU)، الكم (الكم الحوسبة) الكمبيوتر، وأحدث مفهوم الحوسبة: الدوائر الضوئية إلى (الضوئية الدوائر ) الحوسبة الهندسة المعمارية.

في الواقع، "النور" يستخدم في بيئة الحوسبة كان أكثر من بضعة عقود من التاريخ، في الماضي تستخدم أساسا بين رقائق مختلفة أو جهاز تخزين للاستخدام نقل البيانات، ولأن تكاليف نقل التكنولوجيا المرتبطة بها مرتفعة جدا ويجب أن تستخدم مع الطرفية مكلفة من أجل إظهار فعاليتها، لذلك، نقل "النور" لم تكن شعبية في السوق الاستهلاكية، تقودنا الوعي ليس واضحا جدا من هذه الحقيقة.

ومع ذلك، فإن الحساب هو القضايا مستوى آخر.

الشكل شو سمارت الضوئيات رقاقة الضوئية

قاموس رقائق الكمبيوتر الضوئية مع مفهوم بسيط، هو استخدام العديد من تبديل الجهاز البصري على الرقاقة، بناء على بوابة المنطق مماثلة لرقاقة أشباه الموصلات، واستخدام الضوء في تركيبة مع أطوال موجية مختلفة، مرحلة وشدة، وتصفية مرآة معقدة والجهاز مجموعة معالجة المعلومات تتكون من هياكل المنشورية.

تستند الضوئيات السيليكون والالكترونيات الدقيقة، على مادة السيليكون أشباه الموصلات العمارة. وتطبيق السيليكون باعتبارها جوانب نقل الاتصالات البصرية على نطاق واسع، حيث رد الفعل السريع وخصائص متوازية من الضوء، ويمكن أن تنقل على الفور كميات كبيرة من البيانات، لذلك يستخدم على نطاق واسع على مراكز البيانات الخادم. بسبب الاستقرار انتقال الفوتون، التوازي، بسيطة نسبيا في تصميم وتصحيح ونقل وتحويل الطاقة المطلوبة هي صغيرة للغاية، وبالتالي فإن استخدام الفوتون حسابها الإطار النظري يمكن القيام به منخفضة نسبيا أداء استهلاك الطاقة. ثانيا، من الناحية النظرية، يمكن أن رقائق الضوئية تفعل على التطبيقات الصغيرة جدا، مثل الأجهزة النقالة.

رقاقة الضوئية يمكن أن يتبع تكنولوجيا أشباه الموصلات ناضجة الحالية، ولا يزال في مرحلة تجريبية شرائح الضوئية يتطلب سوى عملية ميكرون القديم يمكن أن تحقق بشكل كبير وراء كل من رقاقة أشباه الموصلات قوة الحوسبة، وبالتالي مستقبل الفضاء الحرفية مصغرة هائلة. بحكم زيادة كثافة رقاقة، ولكن أيضا على أداء نموا كبيرا، وحتى تتاح الفرصة لإعادة كتابة تماما حدود قانون مور.

تكنولوجيا CMOS هي في الفوتونات استخدام لحساب الحد الأقصى لميزة، ولكن الهدف من استبدال أشباه الموصلات التقليدية غير الحوسبة

منذ شرائح الضوئية هو في الأساس CMOS الحالية عملية التصنيع على أساس حساب الكم فيما يتعلق باستخدام التكنولوجيا الخاصة، والتكلفة أو تكنولوجيا الإنتاج لديها ميزة، على الرغم من أن المختبر من رقائق الضوئية على نسبة كثافة أيضا ومع ذلك، ورقائق أشباه الموصلات التقليدية، ولكن كان ذلك أفضل بكثير من رقاقة الكم.

فعالية شرائح الضوئية بالاعتماد على الهندسة المعمارية والخوارزميات، على سبيل المثال، في حين يتم تنفيذ ضوء أطوال موجية مختلفة باستخدام مزيج من عدد من الطرق، أو عرض النطاق الترددي للإشارة الضوئية المستخدمة في الرقاقة، وعنق الزجاجة التحويل الكهروضوئية، ولكن على ضوء من المادية واحد الخصائص نظر، على خوارزمية المناسبة للقيام مئات أضعاف سرعة رقائق أشباه الموصلات التقليدية لن يكون مشكلة كبيرة.

بالطبع، من الناحية النظرية، يمكن للرقاقة الضوئية على نطاق واسع القيام به، يمكن أن تفعل سوى القليل جدا، ولكن لأن النور ليس مناسبة لعملية غير الخطية، بالإضافة إلى التكامل وحجم الشريحة الضوئية لا تزال لديها مواصفات معينة، لتحل تماما محل رقائق أشباه الموصلات لدينا الكثير من الصعوبة.

من رقاقة، الخوارزمية على النظام البيئي المحيطة قيد التطوير

يونيو 2017، قدم معهد ماساتشوستس للفريق البحث تقنية مصممة للبصريات النانو معالج للبرمجة ورقة، والتي نشرت في "نيتشر - الفوتون" المجلة. المؤلف الأول ومؤلف كتاب المقابلة من الورق، ولدت في مدينة هانغتشو شين تشن أيضا حاليا Lightelligence المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي.

أكد شين تشن أيضا أن Lightelligence تطوير رقاقة الضوئية الحالية تم الانتهاء من مختبر عرض مسرحي، في خوارزمية والحافلات والتخزين لديها تصميم المقابلة من التقدم، وبطبيعة الحال، فإن أهم رقائق الكمبيوتر أو البيئة، وهذا يتطلب أيضا المزيد من البحوث وأضافت المؤسسات والشركات لتوسيع مجال الحوسبة البصرية لبناء معا.

لأن المنتج الرئيسي هو الشريحة، الجزء الأساسي هو مزيج من الخوارزميات والأجهزة، والتعليم رقاقة ومترجم المقابلة، وLightelligence العمل هو جعل رقائق يمكن تطبيقها على أطر شعبية تطويرها حاليا في السوق، على سبيل المثال، TensorFlow، كافيه وهلم جرا.

وعلاوة على ذلك، لأن حساب انتقال الفوتون أو التخزين لديها خصوصيتها، يتم تطويرها Lightelligence المقابلة للمحيط التصميم. وبطبيعة الحال، والآن في استخدام أنظمة التخزين يمكن تسريع الأرض، وعلى الرغم من أن معدل التجارية، ولكن قد تحد من أداء الحوسبة الضوئية، ولذلك فإن هذا سيكون جزءا من المستقبل هو لتتناسب مع التصميم هو الأمثل للحوسبة الضوئية هو الهدف، إلا أن أفضل تسليط الضوء على حساب العام للفوتون ميزة.

بعد فريق Lightelligence تعمل الآن على تحسين البيئي حساب الفوتون الارتباط، المسار الحالي ليست ناضجة، ولكن هذه الصناعة لعالية الأداء والحوسبة، وحتى أفضل العصبية شبكة الهندسة المعمارية الحوسبة ديه توقعات عالية جدا، وأعتقد أن بنية الحوسبة الضوئية الهبوط، يمكن أن سرعة كبيرة تصل AI التغيير البيئي حساب العام.

وقال شين تشن أيضا أنه سواء غرض معين، أو القدرة الحاسوبية للأغراض العامة، وهذا سيكون عملية اختيار تطوير رقاقة بنية مختلفة. Lightelligence قبل كل شيء، سوف التكنولوجيا أو تطبيق سيناريوهات أن يكون أكثر نضجا تطبيقات رقاقة الضوئية، ثم تتحول تدريجيا لتوسيع نطاق التطبيقات. في حين تعمل أيضا على تطوير الجبهة وينتهي الخلفية للتكنولوجيا رقاقة الضوئية، وتكييفها على نحو أفضل لمستقبل سيناريوهات الحوسبة المختلفة.

كما أكد شين تشن، بصفة عامة، هناك العديد من التحسينات الهندسية كبيرة تحتاج إلى أن تكتمل على الحوسبة الضوئية الطريق، ولكن محاولة الماضي عن الفوتون حسابها مقارنة مع ما يمكن أن يكون أفضل وقت للتحقيق أيضا أقرب واحدة.

الحوسبة الضوئية ومزايا فريدة من نوعها في التعامل مع بعض الخوارزميات AI

في الواقع، فإن رقائق الضوئية ربما يكون الأنسب المقبل للبنية الأجهزة إلى حسابات منظمة العفو الدولية، لأن الخصائص الملازمة للضوء لحساب الخطي (الجزء الأكثر أهمية من حساب في AI)، الذي يحتوي على الحوسبة المتوازية الأبعاد عالية. في المقابل، على الرغم من أن الحوسبة الكمومية قد جذبت الانتباه مؤخرا بسبب AI، لكن الحوسبة الكوانتية لا تزال لصالح مجالات الخبرة لفك أو البحث، والآخر على الإنتاج البيئي لم تنضج بعد، ولكن لا يمكن الاستهانة بها إمكانات.