Categories: Apple

Το νέο εργαστήριο της Κίνας για AI επεξεργαστές βασισμένους στο φως


Σύνοψη

  • Η Κίνα εγκαινίασε στη Σαγκάη το πρώτο εξειδικευμένο εργαστήριο για φωτονικούς επεξεργαστές (Shanghai Key Laboratory of Integrated Photonic Computing Chips and Systems).
  • Τα φωτονικά chips χρησιμοποιούν σωματίδια φωτός (φωτόνια) αντί για ηλεκτρόνια, εξασφαλίζοντας τεράστιο bandwidth και σχεδόν μηδενική έκλυση θερμότητας.
  • Η τεχνολογία στοχεύει στην κάλυψη των τεράστιων ενεργειακών αναγκών των AI datacenters, τα οποία παγκοσμίως καταναλώνουν πλέον πάνω από 415 TWh ετησίως.
  • Η επένδυση αποτελεί άμεση απάντηση της Κίνας στους περιορισμούς εξαγωγών των ΗΠΑ (embargo) σε συμβατικούς ημιαγωγούς και GPUs.
  • Η σύμπραξη περιλαμβάνει το Πανεπιστήμιο Jiao Tong της Σαγκάης και την startup Lightelligence, με στόχο τη δημιουργία εμπορικά βιώσιμων αρχιτεκτονικών.

Η ανάπτυξη της Τεχνητής Νοημοσύνης απαιτεί πλέον ασύλληπτα ποσά υπολογιστικής ισχύος και ενέργειας, φέρνοντας τις παραδοσιακές αρχιτεκτονικές ημιαγωγών στα φυσικά τους όρια. Η Κίνα, αντιμετωπίζοντας αυστηρούς περιορισμούς στην εισαγωγή κορυφαίων AI accelerators από τις ΗΠΑ, στρέφεται επίσημα σε εναλλακτικές μεθόδους υπολογισμού. Η λειτουργία του πρώτου εξειδικευμένου κέντρου έρευνας για φωτονικούς επεξεργαστές στη Σαγκάη επιβεβαιώνει τη στρατηγική μετάβαση από τα ηλεκτρόνια στα φωτόνια.

Το Shanghai Key Laboratory of Integrated Photonic Computing Chips and Systems άνοιξε τις πύλες του στο Πανεπιστήμιο Jiao Tong. Πρόκειται για την πρώτη πλατφόρμα που συνδέει την ακαδημαϊκή έρευνα με τη βιομηχανία στον συγκεκριμένο τομέα. Η πρωτοβουλία συντονίζεται με την υποστήριξη της Lightelligence, μιας από τις κορυφαίες startups στον τομέα των οπτικών υπολογιστικών συστημάτων, με κεντρικό στόχο τη σχεδίαση hardware που θα μπορεί να υποστηρίξει τα Large Language Models (LLMs) του μέλλοντος, παρακάμπτοντας τις κατασκευαστικές απαιτήσεις των παραδοσιακών εργοστασίων πυριτίου (foundries).

Πώς λειτουργούν τα φωτονικά chips και ο ρόλος τους στην Τεχνητή Νοημοσύνη

Οι παραδοσιακοί επεξεργαστές μετακινούν δεδομένα χρησιμοποιώντας ηλεκτρόνια μέσω κυκλωμάτων σιλικόνης. Η συγκεκριμένη διαδικασία γεννά σημαντική ηλεκτρική αντίσταση και, κατ’ επέκταση, τεράστια ποσά θερμότητας. Αντίθετα, τα φωτονικά chips αντικαθιστούν τα ηλεκτρόνια με φωτόνια για τη μετάδοση δεδομένων και την εκτέλεση υπολογισμών.

Ο διευθυντής του εργαστηρίου, Καθηγητής Zou Weiwen, αναλύει ότι η συγκεκριμένη αρχιτεκτονική προσφέρει δραματική αύξηση στο διαθέσιμο bandwidth, ελαχιστοποίηση του latency (καθυστέρηση) και, το κυριότερο, ριζική μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Στην εκπαίδευση μοντέλων AI, η βασική μαθηματική διεργασία είναι ο πολλαπλασιασμός μητρώων. Οι φωτονικοί επεξεργαστές μπορούν να εκτελέσουν αυτούς τους υπολογισμούς με την ταχύτητα του φωτός, εξαλείφοντας το φαινόμενο του θερμικού στραγγαλισμού που μαστίζει τις σημερινές κάρτες γραφικών.

Οι πρώτες δοκιμές και οι δημοσιευμένες έρευνες από ακαδημαϊκά ιδρύματα της Κίνας αποδεικνύουν την ικανότητα αυτών των κυκλωμάτων να διαχειρίζονται διεργασίες reinforcement learning (ενισχυτική μάθηση) απευθείας στο οπτικό πεδίο, χωρίς την ανάγκη συνεχούς μετατροπής των οπτικών σημάτων σε ηλεκτρικά. Αυτή η παράμετρος μειώνει τον χρόνο υπολογισμού σε επίπεδα picoseconds.

Η γεωπολιτική πίεση και τα ενεργειακά όρια των Datacenters

Η ίδρυση του εργαστηρίου δεν είναι απλώς μια ερευνητική προσπάθεια, αλλά βασικός πυλώνας της τεχνολογικής ανεξαρτησίας του Πεκίνου. Με τις ΗΠΑ να έχουν μπλοκάρει την πρόσβαση της Κίνας στις κορυφαίες GPUs (όπως οι σειρές Hopper και Blackwell της Nvidia) και σε εξαρτήματα High-Bandwidth Memory (HBM), οι Κινέζοι ερευνητές αναζητούν αρχιτεκτονικές που δεν απαιτούν τους πιο προηγμένους κόμβους λιθογραφίας (π.χ. 3nm ή 2nm της TSMC). Οι φωτονικοί επεξεργαστές μπορούν να κατασκευαστούν με μεγαλύτερες και πιο προσιτές διαδικασίες παραγωγής, προσφέροντας ταυτόχρονα ανταγωνιστικές αποδόσεις στον τομέα του AI inference (εξαγωγή συμπερασμάτων).

Παράλληλα, το πρόβλημα της ενέργειας λαμβάνει ανεξέλεγκτες διαστάσεις. Το 2024, τα datacenters παγκοσμίως κατανάλωσαν περίπου 415 TWh ηλεκτρικής ενέργειας. Η γραμμική αύξηση των απαιτήσεων ψύξης και τροφοδοσίας καθιστά την τρέχουσα πορεία μη βιώσιμη. Η μετάβαση σε hardware βασισμένο στο φως αναμένεται να ρίξει δραστικά το κόστος συντήρησης και λειτουργίας αυτών των υποδομών.



Πηγή

iTech News

Leave a Comment
Share
Published by
iTech News

Recent Posts

Το τηλεσκόπιο CHIME χαρτογραφεί το αρχαιότερο υδρογόνο στο Σύμπαν

Σύνοψη Το καναδικό ραδιοτηλεσκόπιο CHIME κατάφερε για πρώτη φορά να ανιχνεύσει την αρχαιότερη λάμψη υδρογόνου…

4 ώρες ago

Ερευνητές συνέδεσαν τρία ανθρώπινα οργανοειδή εγκεφάλου και παρατήρησαν την ανάπτυξη ικανότητας μάθησης

Σύνοψη Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τόκιο καλλιέργησαν και συνέδεσαν ανθρώπινα οργανοειδή εγκεφάλου σε ειδικά…

5 ώρες ago

Η Naughty Dog ετοιμάζει νέο παιχνίδι Uncharted!

Σύνοψη Η Naughty Dog αναπτύσσει ένα εντελώς νέο παιχνίδι Uncharted και όχι κάποιο remake των…

5 ώρες ago

Νέος οπτικός AI επεξεργαστής από το UCLA εντοπίζει deepfakes με ακρίβεια 98%

Σύνοψη Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου UCLA ανέπτυξαν μια νέα υβριδική αρχιτεκτονική οπτικού-νευρωνικού επεξεργαστή με σκοπό…

5 ώρες ago

Ανθρωποειδή ρομπότ ετοιμάζονται να κατακτήσουν τη Σελήνη

Σύνοψη Η ομάδα Dexterous Robotics της NASA αναπτύσσει προηγμένα ανθρωποειδή ρομπότ τα οποία προορίζονται να…

5 ώρες ago

Dexter: Resurrection – Επίσημο trailer και ημερομηνία πρεμιέρας για τη 2η σεζόν!

Σύνοψη Η δεύτερη σεζόν του Dexter: Resurrection κάνει επίσημη πρεμιέρα στις 30 Οκτωβρίου 2026 μέσα…

14 ώρες ago

Αυτό το site χρησιμοποιεί cookies, για την παροχή των υπηρεσιών της, να προσαρμόσετε τις διαφημίσεις και να αναλύσει την επισκεψιμότητα. Με τη χρήση αυτής της ιστοσελίδας, συμφωνείτε με τη πολιτική χρήση των cookies.