Революція у штучному інтелекті: Q.ANT запускає перші у світі фотонні NPU – швидше, холодніше, екологічніше

Компанія Q.ANT із Німеччини розпочала пілотне виробництво першого у світі фотонного нейропроцесора, здатного радикально змінити майбутнє обчислень для штучного інтелекту. У порівнянні з традиційними кремнієвими чипами, нове рішення обіцяє 50-кратне зростання швидкості обробки даних та 30-кратне підвищення енергоефективності.

Про це повідомила компанія 24 лютого, а публікація з детальним описом розробки з’явилася в журналі Live Science.

Що таке фотонний процесор і чому це прорив

Традиційні комп’ютерні чипи передають сигнали за допомогою електронів, які мають масу, генерують тепло й обмежені швидкістю. Натомість фотонні процесори оперують частинками світла – фотонами, які не мають маси, рухаються швидше та не створюють теплового навантаження на систему.

“Фотони не випромінюють тепло так, як електрони, що несуть електричний заряд”, – пояснює Live Science.
Це означає, що для обчислювальних задач великої складності – таких як штучний інтелект, високопродуктивні обчислення (HPC) або моделювання – фотоніка може зняти головні технічні обмеження сучасної мікроелектроніки.

Де і як виробляють чип Q.ANT

Пілотну виробничу лінію відкрито у Штутгарті, Німеччина, на базі IMS Chips, де Q.ANT інвестувала 14 мільйонів євро у переобладнання старої напівпровідникової фабрики. Це дозволяє уникнути довгого і дорогого запуску спеціального виробництва.

“Ми створили основу для того, щоб фотонні процесори стали стандартними співпроцесорами у високопродуктивних обчисленнях”, – підкреслює CEO Q.ANT Міхаель Фьортш.

Технологічне серце – TFLN

Основою процесора є тонкоплівковий літій ніобат (TFLN) – кристалічний матеріал, який дозволяє надточно керувати оптичними сигналами за допомогою електричного поля. Це забезпечує високу стабільність, швидкість і низький рівень шуму в порівнянні з іншими фотонними підходами.

Jens Anders, професор Університету Штутгарта і CEO IMS Chips, заявив:

“Експоненційне зростання ШІ та дата-центрів ось-ось перевантажить наявну інфраструктуру. Ми створюємо масштабовану модель енергоефективних обчислень”.

Мета – 1000 пластин на рік та масштабування до 2030-го

На першому етапі компанія планує виготовляти 1000 пластин щорічно. За словами Фьортша, до 2030 року Q.ANT має намір зробити фотонні процесори ключовою ланкою у глобальній ШІ-інфраструктурі.

Фотонні NPU від Q.ANT розраховані на інтеграцію з наявними серверами, що, на думку компанії, суттєво прискорить адаптацію ринку до нової технології. Це особливо важливо в умовах стрімкого зростання попиту на обчислювальні потужності, пов’язаного з генеративним ШІ, моделюванням, big data та автономними системами.

Чому це важливо знати

Перехід до світлоорієнтованих процесорів може стати такою ж трансформацією, як колись був перехід від механічних до електронних обчислювачів. У той час як гіганти галузі зіштовхуються з межами закону Мура та кризою енергоспоживання у дата-центрах, технологія Q.ANT пропонує екологічну, швидку та масштабовану альтернативу.

Це також означає потенціал для створення нейромереж з набагато меншою «вуглецевою вагою», що актуально у глобальному контексті кліматичної політики. А можливість розміщення фотонних NPU у класичних HPC-серверах дає шанс на революцію без болісної заміни всієї інфраструктури.