Masa depan kecerdasan buatan: kesan revolusioner pendaraban matriks optik

Dunia AI semasa adalah kemaruk kuasa dan terhad dari segi pengiraan. Trajektori pembangunan model adalah pesat, tetapi dengan kemajuan ini datang keperluan untuk peningkatan yang ketara dalam kuasa pengkomputeran. Pengkomputeran berasaskan transistor sedia ada menghampiri had fizikalnya dan sudah pun bergelut untuk memenuhi permintaan pengkomputeran yang semakin meningkat ini.

Perusahaan besar telah cuba menyelesaikan masalah ini dengan membangunkan penyelesaian cip tersuai mereka sendiri. Walau bagaimanapun, kesesakan perkakasan mungkin terlalu teruk untuk diatasi dengan pemproses elektronik tradisional. Jadi, bagaimanakah teknologi dapat memenuhi pertumbuhan eksponen dalam permintaan untuk kuasa pengkomputeran dengan secukupnya?

Pendaraban Matriks

Dalam model bahasa besar, lebih daripada 90% tugas pengkomputeran menggunakan pendaraban matriks. Pendaraban matriks boleh menyokong pelbagai modul fungsi kecerdasan buatan dengan melaksanakan operasi asas pendaraban dan penambahan secara berstruktur. Ini terpakai bukan sahaja kepada model bahasa, tetapi juga merupakan asas kepada hampir semua rangkaian saraf: ia boleh merealisasikan hubungan antara neuron berskala besar, melakukan operasi konvolusi untuk pengelasan imej dan pengesanan objek, memproses data berjujukan, dsb. Walaupun ia adalah konsep yang mudah, adalah penting untuk memanipulasi dan mengubah data dengan cekap dan menyokong AI dan banyak aplikasi lain, jadi kepentingan pendaraban matriks tidak boleh dianggarkan terlalu tinggi

Apabila model AI menjadi lebih canggih Semakin besar ia, semakin banyak operasi matriks yang kita ada untuk melaksanakan, yang bermaksud kita memerlukan kuasa pengkomputeran yang lebih berkuasa. Untuk memenuhi permintaan ini, walaupun sekarang, produk elektronik telah mencapai hadnya. Adakah terdapat sebarang penyelesaian lain?

Pendaraban Matriks Optik

Optik telah digunakan dalam pelbagai cara untuk mengubah kehidupan kita, terutamanya dalam komunikasi optik dalam rangkaian gentian optik. Pengkomputeran optik adalah langkah seterusnya yang semula jadi. Elektronik digital memerlukan sejumlah besar transistor untuk melaksanakan operasi aritmetik yang paling mudah, manakala pengkomputeran optik mengeksploitasi undang-undang fizik untuk melakukan pengiraan. Maklumat input dikodkan ke dalam pancaran cahaya, dan pendaraban matriks dilakukan menggunakan sifat semula jadi optik seperti gangguan dan pembelauan. Maklumat boleh dikodkan dalam berbilang panjang gelombang, polarisasi, dan mod spatial, membenarkan pemprosesan dan pengiraan selari tanpa had yang berlaku hampir pada kelajuan cahaya.

Menambah Dimensi Baharu dengan Optik 3D

Dengan Penskalaan Dennard dan Undang-undang Moore akan berakhir, tiba masanya untuk menyemak semula asas pengkomputeran. Elektronik digital sememangnya terhad kepada susun atur "2D"—pintu dan litar transistor dibuat pada wafer, dan pengiraan dilakukan oleh aliran maklumat antara unit yang berbeza pada satah 2D. Seni bina pengkomputeran 2D ini memerlukan ketumpatan transistor yang sentiasa meningkat, menyebabkan masalah interkoneksi yang serius, dan mengalami kesesakan memori yang terkenal. Dengan pembangunan memori bertindan 3D, transformasi reka bentuk 2D kini telah bermula, tetapi industri secara keseluruhan masih jauh untuk menyesuaikan diri.

Optik kini boleh merevolusikan permainan dengan melakukan pengiraan secara semula jadi dalam ruang 3D. Menambah dimensi baharu boleh melonggarkan banyak batasan dalam pengkomputeran tradisional. Komponen bersambung adalah lebih mudah dan lebih cekap tenaga, dan ia membolehkan daya pemprosesan yang sentiasa meningkat (berapa banyak pengiraan boleh dilakukan dalam masa tertentu) tanpa menjejaskan kependaman (seberapa cepat setiap pengiraan dilakukan). Ini benar-benar unik kepada optik 3D: sama ada anda mendarab 10 nombor atau 10,000 nombor, semuanya berlaku serentak pada kelajuan cahaya. Ini mempunyai kesan yang besar terhadap skalabiliti pemproses optik, membolehkan mereka mencapai 1,000 kali ganda kelajuan pemproses digital semasa.

Sebagai tambahan kepada kebolehskalaan semula jadi optik 3D, kelajuan jam optik boleh menyampaikan kelajuan sehingga 100 kali lebih pantas daripada elektronik tradisional, dan keupayaan untuk memultiplekskan panjang gelombang membuka pintu kepada peningkatan lanjut sehingga 100 kali. Menggabungkan semua ini bersama-sama membolehkan kelajuan pengkomputeran skala eksponen dengan daya pemprosesan yang lebih tinggi, kependaman yang lebih rendah dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi yang hanya pendaraban matriks optik 3D boleh memberikan

Apakah maksud ini untuk kecerdasan buatan Apakah?

Pendaraban matriks membentuk tulang belakang semua pengiraan kecerdasan buatan, tanpa mengira permohonan. Terutamanya, daya pemprosesan tinggi dan kependaman rendah yang dibawa oleh optik 3D amat berharga untuk tugas inferens kecerdasan buatan dalam pusat data, aplikasi yang didorong oleh responsif dan kecekapan masa nyata.

Pengkomputeran optik 3D telah meningkatkan lebar jalur, kependaman, kelajuan dan kebolehskalaan dengan ketara berbanding elektronik tradisional atau fotonik bersepadu. Selain itu, ia serasi dengan algoritma pembelajaran mesin sedia ada dan oleh itu berpotensi untuk merevolusikan semua aplikasi kecerdasan buatan

Atas ialah kandungan terperinci Masa depan kecerdasan buatan: kesan revolusioner pendaraban matriks optik. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!