Китай представил революционный оптический процессор: 2560 TOPS при 50 ГГц

Учёные из Шанхайского института оптики и точной механики при Китайской академии наук заявили о создании первого в мире оптического процессора для сверхвысокопараллельных вычислений. Теоретическая производительность чипа достигает 2560 тераопераций в секунду (TOPS) при оптической тактовой частоте 50 ГГц — это один из самых высоких показателей в отрасли.

Уникальная архитектура: 100 параллельных световых каналов

В отличие от традиционных оптических процессоров, которые работают на одной длине волны, китайская разработка использует более сотни параллельных оптических каналов. Лазерный луч делится с помощью компактных кольцевых резонаторов — солитонных микрогребенок — на множество спектральных "зубцов", каждый из которых передаёт собственный поток битов. Все каналы проходят через интегральную схему, размер которой сопоставим с ногтем.

По словам руководителя проекта Се Пена, именно эта технология позволила сохранить миниатюрные размеры чипа при резком увеличении пропускной способности и тактовой частоты.

Одна из ключевых особенностей оптического подхода — отсутствие резистивного нагрева, типичного для электронных схем. Благодаря этому параллельные каналы могут располагаться плотнее друг к другу, снижая потери энергии и риски локального перегрева. Разработчики утверждают, что им удалось добиться полосы пропускания более 40 нм и низких энергетических потерь при полной реконфигурируемости маршрутизации сигналов.

Новые горизонты для искусственного интеллекта

Многополосная структура чипа делает его особенно перспективным для ускорения работы нейросетей. ИИ-модели, выполняющие огромные массивы однотипных операций, легко масштабируются на архитектуру чипа, позволяя работать быстрее и энергоэффективнее, чем при использовании традиционных графических процессоров.

Кроме того, низкая задержка сигнала делает процессор идеальным решением для задач в режиме реального времени — от высокочастотной торговли до управления роями дронов и интеллектуальных периферийных устройств.

Энергоэффективная реализация ИИ-вычислений в условиях высокой параллелизации

Помимо искусственного интеллекта, новый оптический процессор может применяться в таких ресурсоёмких задачах, как медицинская визуализация, научное моделирование и обработка сигналов. Исследователи подчёркивают, что технология открывает путь к новым классам вычислений, ранее невозможных из-за тепловых и энергетических ограничений традиционных электронных схем.