В 3600 раз быстрее GPU: ученые из Китая создали сверхэффективный чип ACCEL

Изобретение предлагают использовать для задач машинного зрения, которым пользуются ИИ, роботы и системы автономного вождения. Исследователи из китайского университета Синьхуа разработали полностью аналоговый фотоэлектронный чип ACCEL, который может стать революционным для технологий искусственного интеллекта и машинного зрения.

Они описали свое достижение в статье, опубликованной в журнале Nature. Фотонные вычисления, где свет используется для обработки информации, позволяют быстрее и более энергоэффективно обрабатывать визуальные данные, однако их практическое применение затрудняется сложностью и чрезмерным потреблением энергии аналого-цифровыми преобразователями (АЦП).

Команда китайских ученых решила объединить электронные и оптические технологии в одном аналоговом чипе ACCEL (All-analog Chip Combining Electronics and Light). Новый чип не использует АЦП, а напрямую направляет закодированные световые волны на аналоговый вычислительный чип для преобразования изображения, что значительно сокращает задержку.

Это очень важно для решения задач машинного зрения, например, автопилотов, медицинской диагностики и автономных роботов. При этом устройство использует электронные компоненты для манипулирования непрерывными физическими величинами.

Он имеет системную энергоэффективность 74,8 пета-операций в секунду на ватт и скорость вычислений 4,6 пета-операций в секунду (более 99% выполняются), а это более чем в три раза выше, чем у современных высокопроизводительных графических процессоров. Благодаря слиянию оптоэлектронных вычислений и адаптивного обучения ACCEL очень хорошо различает различные объекты на изображениях — точность составила 85,5% для задач Fashion-MNIST, 82% для 3-классовой классификации ImageNet и 92,6% для задач