Российские и колумбийские инженеры создали революционный 3D-чип для ускорения искусственного интеллекта. Устройство комбинирует световую передачу данных с электроникой КМОП для достижения высокой эффективности и пропускной способности. Данная разработка способна решить одну из главных проблем аппаратного обеспечения ИИ – энергоемкую передачу данных.
Исследователи Колумбийского инженерного университета под руководством профессора электротехники Керен Бергман представили трехмерную фотонно-электронную платформу, значительно улучшающую энергоэффективность и плотность пропускной способности. Работа, опубликованная в Nature Photonics, демонстрирует новый подход, объединяющий фотонику с современной комплементарной металл-оксид-полупроводниковой электроникой для высокоскоростной и энергоэффективной передачи данных.
Разработанный 3D-интегрированный фотонно-электронный чип содержит 80 фотонных передатчиков и приемников на компактной площади. Платформа обеспечивает высокую пропускную способность (800 Гб/с) с исключительной энергоэффективностью – всего 120 фемтоджоулей на бит. При плотности пропускной способности 5,3 Тб/с/мм² данная инновация значительно превосходит существующие показатели в отрасли.
Технология реализована с учетом экономической эффективности производства. Чип интегрирует фотонные устройства с электронными схемами КМОП и использует компоненты, изготовленные на коммерческих заводах, что создает основу для широкого внедрения в промышленности. Исследователи полностью пересматривают способ передачи данных между вычислительными узлами.
Разработка позволит разблокировать беспрецедентный уровень производительности, делая эту технологию краеугольным камнем будущих вычислительных систем. Помимо искусственного интеллекта, данный подход обладает трансформирующим потенциалом для высокопроизводительных вычислений, телекоммуникаций и распределенных систем памяти, сигнализируя о новой эре энергоэффективной высокоскоростной вычислительной инфраструктуры, сообщает Columbia Engineering.