Используется кремниевая фотоника для масштабируемого и устойчивого оборудования ИИ

Появление ИИ глубоко преобразило множество отраслей. Движимый технологией глубокого обучения и большими данными, ИИ требует значительной вычислительной мощности для обучения своих моделей. Хотя существующая инфраструктура ИИ опирается на графические процессоры (GPU), существенные требования к обработке и расходы на электроэнергию, связанные с ее работой, остаются ключевыми проблемами. Внедрение более эффективной и устойчивой инфраструктуры ИИ прокладывает путь для дальнейшего развития ИИ в будущем. Недавнее исследование, опубликованное в журнале IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, демонстрирует новую платформу ускорения ИИ на основе фотонных интегральных схем (ФИС), которые обеспечивают превосходную масштабируемость и энергоэффективность по сравнению с традиционными архитектурами на базе графических процессоров. Исследование, проведенное под руководством доктора Бассема Тоссуна, старшего научного сотрудника Hewlett Packard Labs, демонстрирует, как PIC, использующие полупроводниковые соединения III-V, могут эффективно выполнять рабочие нагрузки ИИ. В отличие от традиционного оборудования ИИ, которое опирается на электронные распределенные нейронные сети (DNN), фотонные ускорители ИИ используют оптические нейронные сети (ONN), которые работают со скоростью света с минимальными потерями энергии. «Хотя кремниевую фотонику легко производить, ее трудно масштабировать для сложных интегральных схем. Наша платформа устройств может использоваться в качестве строительных блоков для фотонных ускорителей с гораздо большей энергоэффективностью и масштабируемостью, чем у современных разработок», — объясняет доктор Тоссон. Команда использовала гетерогенный интеграционный подход для изготовления оборудования. Он включал использование кремниевой фотоники вместе с полупроводниками соединений III-V, которые функционально интегрируют лазеры и оптические усилители для снижения оптических потерь и улучшения масштабируемости. Полупроводники III-V облегчают создание PIC с большей плотностью и сложностью. PIC, использующие эти полупроводники, могут выполнять все операции, необходимые для поддержки нейронных сетей , что делает их главными кандидатами на аппаратное обеспечение ускорителей ИИ следующего поколения. Изготовление началось с пластин кремния на изоляторе (SOI), которые имели слой кремния толщиной 400 нм. За литографией и сухим травлением последовало легирование для устройств металлооксидных полупроводниковых конденсаторов (MOSCAP) и лавинных фотодиодов (APD). Затем был выполнен селективный рост кремния и германия для формирования слоев поглощения, заряда и умножения APD. Полупроводники соединений III-V (такие как InP или GaAs) затем были интегрированы в кремниевую платформу с помощью соединения кристалла с пластиной. Тонкий слой оксида затвора (Al₂O₃ или HfO₂) был добавлен для повышения эффективности устройства, и, наконец, был нанесен толстый диэлектрический слой для инкапсуляции и термической стабильности. «Гетерогенная платформа III/V-on-SO...

Сообщает android-robot.com

Опубликовано: 04:00, 18.04.2025

Новость из рубрики: Технологии, Наука

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ новости часа

15:00, 14 Авг Особенности оборудования для лазерной резки Сегодня, наиболее эффективным методом обработки металлов, является именно лазерная резка. С ее помощью удается быстро и качественно создать детали, при этом не портя листы металла. Обработке могут подвергаться: алюминий, медь, нержавеющая сталь, лат...

22:04, 11 Июл Для чего используется винтовой компрессор? Винтовые компрессоры часто используются в промышленности, строительстве и мастерских, которые используют сжатый воздух для различных целей. Эти компрессоры могут быть успешно использованы там, где сжатые газы используются на постоянной основе или, н...

12:55, 01 Июл Какое напольное покрытие выбрать? В доме есть три основных вида полов - деревянный паркет, панели и плитка. Скорее всего, случится так, что вы определитесь с двумя из них - плиткой и паркетом или панелями. Плитка идеально подходит, например, для ванной комнаты, потому что пол там ча...

DisplayPort что это такое, зачем нужно и как используется 01:00, 14 Май DisplayPort — что это такое, зачем нужно и как используется? Есть несколько способов передачи изображения и звука с гаджетов на мониторы. Расскажем, что такое DisplayPort, зачем он нужен и где используется. Что такое DisplayPort? DisplayPort — альтернативный стандарт цифровой передачи видео и аудиосигнала. Ка...

15:31, 07 Июн Электрические сушилки для рук - Santehlux В современном мире стремление к гигиене и удобству стало важной частью повседневной жизни. Электрические сушилки для рук от компании Santehlux представляют собой идеальное решение для общественных и частных ванных комнат, обеспечивая быструю и эффек...

16:36, 04 Июн Как натуральный облицовочный камень используется в ландшафтном дизайне? Натуральный облицовочный камень — один из самых популярных материалов, используемых в ландшафтном дизайне. Уникальная текстура и разнообразная цветовая гамма делают его идеальным выбором для создания красивых и прочных дорожек, бордюров, площадок и ...