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以光為基礎,具備高速與節能特性的新型人工智慧運算架構 A Single Beam of Light Runs AI With Supercomputer Power
目前人工智慧高度依賴張量運算(tensor operations),用於處理影像分析、語言理解等任務。然而,隨著資料規模持續增加,此類運算對硬體的需求也明顯提升,使得以電子元件為基礎的運算設備(如 GPU)在速度、能耗等方面逐漸面臨限制。為解決此問題,芬蘭阿爾托大學(Aalto University)電子與奈米工程系(Department of Electronics and Nanoengineering)的研究團隊提出新的運算架構:利用光的傳遞執行張量運算。研究團隊將資料編碼在光波的振幅與相位中,並讓光通過設計好的光學系統。光在通過時產生的交互作用即可完成矩陣與張量乘法等運算。此方法稱為「單次張量運算(single-shot tensor computing)」,意指張量運算能在光通過光學系統一次時完成,而不需依賴電子電路將運算拆成多個步驟來處理。研究團隊亦運用多種光的波長,使系統得以處理更高階、更多維度的張量運算。此架構可在多種光學平台上運作,並具備整合至光子晶片的潛力,有望進一步發展為能耗極低的人工智慧處理器。研究團隊預期,在後續整合順利完成的情況下,這項技術有望在未來三至五年內導入主要科技平台,為光基人工智慧硬體的發展奠定基礎。
2025/11/16
https://www.sciencedaily.com/releases/2025/11/251115095923.htm
ScienceDaily
薛孝亭