Silicon Photonics芯片吸引着公司和研讨人员的首要原因是成本低,功耗低,其间Si是导光的杰出资料。跟着CMOS晶体管尺度逐步减小,光学器材却无法持续减缩,成了研讨人员极端重视的一个研讨方向。
在本年的Hotchips上,波士顿的Lightmatter公司为咱们带来了他们的新式硅光子芯片—Lightmatter Mars。
它具有multi-chip解决方案,其作业负载可扩展到数据中心规划。
光子怎么加快芯片进程?
Lightmatter发言人介绍,与传统芯片比较,它具有两种优势:
最显着的便是核算速度,光子人工智能芯片的核算速度大约是电子芯片的三个数量级,约1000倍,单个电子芯片的核算速度大约是7.8TFlops,而光子人工智能芯片的核算速度大约是3200TFlops。第二个优势是功耗,光子人工智能芯片的功耗仅为电子芯片的百分之一,单位电子芯片和耗电量大约300W,对应的光子人工智能芯片的耗电量只要4W乃至是微瓦MAC核算。
比照不同芯片在同一情境下是否具有优势,要考虑功能功耗比、单位美元供给算力两方面。功能功耗比是指耗费单位瓦特供给的功能,重在着重触及多少电费,单位美元供给算力则重在着重芯片的生产成本。在这两方面,光子人工智能芯片比电子芯片更有优势。
再回到这款Mars芯片上,Mars选用纳米光电机械体系NOEMS,运转速度在100兆赫vs 10s kHz,Mars运用的是机械解决方案,Cdyn十分低
高速数据光子芯片在边际核算中的体现
据介绍,它比电子芯片快3个数量级,sq(面积)功率量达到了:64 DAC X 64 ADC = 4096 MAC,Lightmatter的芯片包含一个名为Mach-Zehnder干涉仪的光学元件,而不是一种更常见的累加器或MAC单元。这种交换旨在躲避当时市面上的芯片面对的约束。
此外,经过不同色彩的光,每个元素能够选用多个数据点——并行处理,比如光纤相同。
Mars SoC
Mars SoC选用14nm ASIC
光子芯片与ASIC堆叠在一起,激光能量从外部进入芯片,SRAM接近核算区域,大大降低了功耗
功率体现
最大的功率是在数据移动部分
Mars支撑ML frameworks – Pytorch, TensorFlow, ONNX
Lightmatter 这款用于 I 的硅光子处理器,将硅光技能用于高速核算傍边。可见Lightmatter具有很强的技能布景。
硅光子学的研讨存在一些危险,它不像传统的半导体技能那样安稳。但鉴于国际开端遭到规范核算体系的约束,因而对芯片核算才能的需求在未来只会增