کاهش مصرف انرژی فرایندهای هوش مصنوعی با رایانه نوری Lightmatter

شرکت آمریکایی Lightmatter از رایانه نوری رونمایی کرده که با استفاده از نور به‌جای جریان الکتریسیته، قادر است فرایندهای پیچیده هوش مصنوعی را با سرعت بیشتر و مصرف انرژی کمتر پردازش کند.

به گزارش تک‌ناک، این فناوری نوآورانه می‌تواند گام مهمی در کاهش مصرف برق و بهینه‌سازی عملکرد پردازنده‌ها باشد؛ آن‌ هم در عصری که کاربرد هوش مصنوعی به‌ سرعت در حال گسترش است.

هوش مصنوعی به‌ دلیل ماهیت پیچیده و گسترده خود، به پردازش‌ داده در میان چندین رایانه نیاز دارد و همین مسئله، سرعت ارتباط و انتقال داده را به چالشی جدی تبدیل کرده است. اکنون شرکت Lightmatter با طراحی سامانه‌ای جدید، این مشکل را حل کرده است.

این شرکت که به تازگی موفق به جذب سرمایه‌ای به ارزش ۸۵۰ میلیون دلار شده است و اکنون ارزشی معادل ۴.۴ میلیارد دلار دارد، در مقاله‌ علمی که چهارشنبه گذشته در نشریه معتبر Nature منتشر شد، جزئیات فناوری خود را تشریح کرده است. مطابق با اطلاعات ارائه‌شده، تراشه جدید این شرکت قادر است محاسبات هوش مصنوعی را با دقتی برابر با تراشه‌های الکترونیکی انجام دهد.

برخلاف رایانه‌های سنتی که متکی بر ترانزیستورهای کوچک و پرتعداد هستند، Lightmatter به‌ دلیل محدودیت‌های صنعت تراشه‌سازی در کوچک‌سازی این قطعات، از پرتوهای نوری دقیق برای انجام محاسبات استفاده می‌کند. این پرتوها به‌گونه‌ای با یکدیگر تعامل می‌کنند که نتایج حاصل از آنها، توسط تراشه‌ای ویژه خوانده می‌شود، که با همکاری GlobalFoundries طراحی و ساخته شده است.

یکی از مشکلات قدیمی رایانه‌های فوتونیک، عدم توانایی در تشخیص اعداد بسیار کوچک بود؛ مشکلی که باعث می‌شد این اعداد در فرایند پردازش حذف شوند یا به صفر تقلیل یابند. شرکت Lightmatter با دسته‌بندی اعداد بسیار بزرگ و بسیار کوچک پیش از عبور آنها از مدارهای نوری، موفق به حل این مشکل شده است و به‌ این‌ ترتیب دقت محاسباتی را افزایش داده است.

نیک هریس، مدیرعامل شرکت، در گفت‌وگویی با خبرگزاری رویترز در تاریخ ۸ آوریل تأکید کرد که این فناوری در حال حاضر می‌تواند برخی از وظایف هوش مصنوعی را با دقت مشابه تراشه‌های معمولی پردازش کند، اما برای همه‌گیر شدن آن به احتمال زیاد یک دهه زمان لازم است.

وی عنوان کرد: «ما آینده پردازنده‌ها را از زاویه‌ای متفاوت می‌بینیم. رایانه‌ها برای ما حیاتی هستند و مسیر فوتونیک یکی از گزینه‌های جایگزین در این عرصه به‌ حساب می‌رود. آینده رایانش، میلیاردها دلار ارزش اقتصادی در خود دارد.»

از نظر طراحی، این تراشه به‌ صورت ترکیبی توسعه یافته است؛ یعنی هسته‌های نوری در کنار سامانه‌های الکترونیکی سنتی مانند کنترلگرها و حافظه قرار دارند. این ترکیب باعث شده است تا تراشه Lightmatter با فریم‌ورک‌های رایج یادگیری ماشین نظیر PyTorch و TensorFlow نیز سازگار باشد. به‌گفته کارشناسان، این سازگاری می‌تواند ادغام این فناوری را در زیرساخت‌های فعلی تسهیل کند؛ مشابه آنچه در روزهای نخست ورود کارت‌های گرافیکی به دنیای یادگیری ماشین اتفاق افتاد.

با وجود آنکه هنوز تا تجاری‌سازی کامل این رایانه نوری Lightmatter فاصله زیادی باقی‌ است، اما دستاوردهای اخیر این شرکت نویدبخش انقلابی تازه در دنیای پردازش و رایانش خواهد بود.