光子計(jì)算技術(shù)初創(chuàng)公司Lightmatter今天詳細(xì)介紹了Passage，一種“晶圓級(jí)”可編程芯片互連結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使用光來(lái)提高性能，同時(shí)減少能耗 。Lightmatter表示，與現(xiàn)有解決方案相比，Passage可以“前所未有的速度”運(yùn)行，該陣列允許異構(gòu)芯片的陣列(包括處理器，圖形卡，內(nèi)存和AI加速器)相互通信 。
Lightmatter平臺(tái)的基礎(chǔ)技術(shù)-光子集成電路-源自Lightmatter首席執(zhí)行官和MIT校友Nicholas Harris合著的2017年一篇論文，該論文描述了一種利用光學(xué)干涉執(zhí)行機(jī)器學(xué)習(xí)工作負(fù)載的新穎方法 。這樣的芯片只需要有限的能量，因?yàn)楣猱a(chǎn)生的熱量少于電 。它們還受益于減少的等待時(shí)間，并且不易受到溫度，電磁場(chǎng)和噪聲變化的影響 。
文章插圖
根據(jù)Lightmatter的說(shuō)法，Passage提供了芯片之間的完全可重新配置的連接拓?fù)?，表面上降低了?gòu)建異構(gòu)系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性 。互連將40條可切換光子通道封裝到傳統(tǒng)上支持一根光纖的空間中，從而在48個(gè)芯片陣列中以5納秒的延遲使芯片到芯片的速度超過(guò)1Tbps 。(Lightmatter說(shuō)，這些測(cè)量是在其實(shí)驗(yàn)室的硬件上完成的 。)如今，大多數(shù)服務(wù)器處理器通過(guò)光纖以大約400Gbps的速度相互通信 。
哈里斯指出，Passage與芯片無(wú)關(guān)，因此客戶可以將AMD和Nvidia硬件置于Passage之上，并看到計(jì)算性能提高了100倍 。他還斷言，Passage大大降低了為處理器和數(shù)據(jù)中心供電所需的能源 。
“ Lightmatter引領(lǐng)了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的必要范式轉(zhuǎn)變，以推動(dòng)計(jì)算技術(shù)的下一次飛躍，同時(shí)還減少了快速增長(zhǎng)但效率低下的計(jì)算和通信解決方案對(duì)我們星球的負(fù)面影響，”哈里斯說(shuō) ?，F(xiàn)代計(jì)算工作負(fù)載要求系統(tǒng)級(jí)的性能 。通過(guò)Passage，我們創(chuàng)建了一個(gè)光子芯片上機(jī)架解決方案，該解決方案可以在不同類型的芯片之間實(shí)現(xiàn)超高帶寬互連，同時(shí)降低成本，復(fù)雜性和能耗，并能夠支持計(jì)算的未來(lái) 。”
Lightmatter的硬件被設(shè)計(jì)為可插入標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器和工作站中，因此無(wú)法不受光學(xué)處理的限制 ?？焖俚墓庾与娐沸枰焖俚拇鎯?chǔ)，然后是將每個(gè)組件(包括激光器，調(diào)制器和光學(xué)組合器)封裝到微小晶片上的問(wèn)題 。
這也許就是為什么像Intel和LightOn這樣的公司追求混合方法的原因，該方法在同一芯片上結(jié)合了硅和光學(xué)電路，從而使模型的一部分以光學(xué)方式運(yùn)行，而模型的一部分以電子方式運(yùn)行 。這些公司并不孤單-迄今為止，初創(chuàng)公司Lightelligence已在其技術(shù)上展示了MNIST基準(zhǔn)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，該模型使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別手寫(xiě)數(shù)字 。和LightOn，Optalysis和法瑟姆計(jì)算，所有爭(zhēng)奪萌芽光學(xué)芯片市場(chǎng)中分得一杯羹，紛紛上調(diào)的風(fēng)險(xiǎn)投資數(shù)千萬(wàn)為自己的芯片 。
值得一提的是，總部位于波士頓的Lightmatter已從GV(Alphabet的風(fēng)險(xiǎn)部門)，Spark Capital和Matrix Partners等投資者那里籌集了總計(jì)3,300萬(wàn)美元的資金 。Lightmatter表示，其當(dāng)前的重點(diǎn)不在硬件上，是確保測(cè)試芯片與流行的AI軟件(包括Google的TensorFlow機(jī)器學(xué)習(xí)框架)配合使用 。
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