Przełomowy chip fotoniczny: sztuczna inteligencja nawet 100 razy bardziej efektywna energetycznie
Naukowcy z Uniwersytetu Florydy opracowali chip wykorzystujący światło do kluczowych obliczeń AI. Nowa technologia pozwala znacząco ograniczyć zużycie energii przy zachowaniu wysokiej precyzji działania.
Fotoniczny chip – odpowiedź na rosnące zużycie energii przez AI
Sztuczna inteligencja coraz częściej napędza nowoczesne technologie, od rozpoznawania twarzy po tłumaczenia językowe. Jednak jej rosnące możliwości pociągają za sobą ogromny wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną. W odpowiedzi na te wyzwania, zespół badawczy z Uniwersytetu Florydy opracował chip, który do realizacji kluczowych zadań AI wykorzystuje światło zamiast tradycyjnej elektroniki.
Jak działa chip wykorzystujący światło?
Nowy układ scalony został zaprojektowany do wykonywania operacji splotowych, będących podstawą rozpoznawania wzorców w obrazach, wideo czy tekście. Zamiast prądu elektrycznego, chip wykorzystuje promienie laserowe i mikroskopijne soczewki Fresnela, bezpośrednio wytrawione na krzemowej płytce. Pozwala to na znaczne ograniczenie zużycia energii i przyspieszenie obliczeń.
„Wykonywanie kluczowych obliczeń uczenia maszynowego przy niemal zerowym zużyciu energii to przełom dla przyszłych systemów AI. To kluczowe, aby móc dalej rozwijać możliwości sztucznej inteligencji w kolejnych latach.”
– Volker J. Sorger, profesor Uniwersytetu Florydy
Wyniki testów i zastosowane rozwiązania technologiczne
Prototypowy chip z powodzeniem sklasyfikował cyfry pisane ręcznie z dokładnością około 98%, czyli porównywalną do tradycyjnych układów elektronicznych. Kluczowym elementem są ultracienkie soczewki Fresnela, które umożliwiają przeprowadzenie transformacji matematycznych na świetle. Dane wejściowe są zamieniane na sygnał laserowy, przesyłane przez soczewki, a następnie konwertowane z powrotem na sygnał cyfrowy.
„Po raz pierwszy tego typu obliczenia optyczne zostały zintegrowane na chipie i wykorzystane w sieci neuronowej AI.”
– Hangbo Yang, Uniwersytet Florydy
Równoczesne przetwarzanie wielu strumieni danych
Zespół badawczy udowodnił także, że chip może przetwarzać wiele strumieni danych jednocześnie, wykorzystując różne długości fal światła (tzw. multipleksacja długości fali). To oznacza, że przez soczewkę może przechodzić kilka „kolorów” światła w tym samym czasie, co znacząco zwiększa wydajność obliczeń.
Potencjał wdrożenia i przyszłość fotoniki w AI
Projekt powstał we współpracy z Florida Semiconductor Institute, UCLA oraz George Washington University. Jak zauważa Volker J. Sorger, niektóre firmy – jak NVIDIA – już dziś stosują elementy optyczne w swoich układach AI, co może przyspieszyć wdrożenie nowej technologii na rynku.
„W niedalekiej przyszłości optyka na chipie stanie się kluczowym elementem każdego układu AI, z którego korzystamy na co dzień. Kolejnym krokiem jest optyczne przetwarzanie w AI.”
– Volker J. Sorger
Znaczenie dla efektywności energetycznej i rynku technologii
Chip fotoniczny opracowany na Uniwersytecie Florydy może zrewolucjonizować sposób, w jaki rozwijane są systemy AI – zarówno pod kątem wydajności, jak i oszczędności energii. To ważny krok w kierunku zrównoważonego rozwoju zaawansowanych technologii, który może wpłynąć także na przyszłość sektora energetycznego.
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Bezpieczeństwo klimatyczne Polski – eksperci o konieczności zintegrowanego zarządzania energią, powietrzem i wodą
Podczas konferencji w Senacie RP eksperci oraz przedstawiciele władz i samorządów podkreślili, że skuteczne budowanie odporności Polski wymaga spójnego zarządzania energią, powietrzem i wodą. Przedstawiono propozycje zmian prawnych mających wzmocnić bezpieczeństwo kraju.
300 tys. zł dla szkół, bibliotek i uczelni. Rusza kolejna edycja programu „Czysta Moc Energii”
Respect Energy uruchamia drugą edycję programu grantowego „Czysta Moc Energii”, w ramach którego instytucje edukacyjne i lokalne ośrodki z całej Polski mogą zdobyć środki na działania związane z edukacją energetyczną i klimatyczną. Do rozdysponowania jest łącznie 300 tys. zł, a pojedyncze granty wynoszą 30 tys. zł.
Program ponownie pokazuje, że transformacja energetyczna to nie tylko wielkie inwestycje i decyzje na szczeblu centralnym, ale również oddolne inicjatywy realizowane blisko ludzi – w szkołach, bibliotekach czy domach kultury.
PGE prezentuje wyniki finansowe i operacyjne za 2025 rok: wzrost EBITDA i spadek zadłużenia
Grupa PGE opublikowała szczegółowe wyniki za 2025 rok, notując wzrost powtarzalnego zysku EBITDA i obniżenie zadłużenia netto. Największy udział w wynikach miała dystrybucja oraz segmenty ciepłowniczy i odnawialny.
Nowa Chemia ORLEN: szybciej, sprawniej i taniej – aktualizacja inwestycji w Płocku
ORLEN zaktualizował projekt Nowa Chemia, znacząco redukując koszty i ustalając realny harmonogram. Inwestycja w Płocku ma przynieść szybsze efekty, większy udział polskich firm i poprawę efektywności energetycznej.
GAZ-SYSTEM z pozytywną opinią KE w sprawie certyfikacji jako operator wodorowy
Komisja Europejska wydała pozytywną opinię dotyczącą certyfikacji niezależności GAZ-SYSTEM jako operatora systemu przesyłowego wodorowego. To pierwszy taki przypadek w Unii Europejskiej i ważny krok dla polskiego rynku wodoru.
PGE Energia Odnawialna wybrała wykonawcę Magazynu Energii Gryfino
PGE Energia Odnawialna zakończyła wybór wykonawcy dla największego w Polsce bateryjnego magazynu energii – inwestycji w Gryfinie. Projekt zrealizuje konsorcjum polskich firm, a dostawcą technologii będzie Fluence Energy.
Komentarze