Phương pháp quang học thực hiện các phép toán tensor AI với tốc độ ánh sáng

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Aalto đã phát triển một phương pháp tính toán quang học mới gọi là “tính toán tensor một lần chụp” thực hiện các phép toán tensor phức tạp—cơ bản cho các nhiệm vụ AI—với tốc độ ánh sáng. Khác với các GPU truyền thống, vốn gặp hạn chế về tốc độ, hiệu quả năng lượng và khả năng mở rộng do nhu cầu dữ liệu ngày càng tăng, hệ thống quang học này mã hóa thông tin kỹ thuật số vào biên độ và pha của sóng ánh sáng. Các sóng này tương tác tự nhiên trong quá trình truyền dẫn, thực hiện các phép toán toán học như tích chập và lớp chú ý mà không cần chuyển mạch điện tử hay mạch điều khiển bên ngoài, từ đó giảm tiêu thụ năng lượng và đơn giản hóa việc tích hợp. Nhóm nghiên cứu còn nâng cao hệ thống bằng cách sử dụng nhiều bước sóng ánh sáng, mỗi bước sóng hoạt động như một kênh tính toán độc lập, cho phép xử lý song song các phép toán tensor bậc cao hơn. Cách tiếp cận đa bước sóng này giúp hệ thống thực hiện các phép tính AI phức tạp chỉ trong một lần truyền quang học, tương tự như gộp nhiều bước xử lý thành một. Phương pháp này linh hoạt trên nhiều nền tảng quang học khác nhau và dự kiến sẽ được tích hợp lên chip quang tử nhằm tạo ra các bộ xử lý AI dựa trên ánh sáng tiêu thụ năng lượng thấp. Các nhà nghiên cứu kỳ vọng sẽ triển khai thương mại trong thời gian tới.