- Chiński procesor optyczny OFE2 z Uniwersytetu Tsinghua osiąga 12,5 GHz, bijąc wydajnością większość klasycznych układów elektronicznych.
- Działa w oparciu o fotoniczne sieci neuronowe, które wykorzystują światło zamiast elektronów, zapewniając ogromną szybkość i niskie zużycie energii.
- Wykonuje operacje mnożenia macierzowego w 250,5 pikosekundy – ponad 50× szybciej niż tradycyjne procesory.
- Zastosowania: analiza obrazów medycznych, decyzje finansowe, komunikacja 6G, systemy obronne i handel algorytmiczny.
- Znaczenie: OFE2 zapowiada nową erę fotoniki w obliczeniach, mogącą zrewolucjonizować sztuczną inteligencję i przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym.
Chińscy badacze z Uniwersytetu Tsinghua opracowali procesor optyczny nowej generacji o nazwie OFE2, który osiąga częstotliwość przetwarzania 12,5 GHz – to poziom, który bije na głowę większość konwencjonalnych układów elektronicznych.
To nie tylko eksperyment naukowy: chip już teraz znajduje zastosowanie w analizie obrazów medycznych i podejmowaniu decyzji finansowych, wykonując złożone operacje w czasie mierzonym w pikosekundach.
OFE2 jest oparty na fotonicznych sieciach neuronowych, które zamiast elektronów wykorzystują do obliczeń światło. Dzięki temu może pracować szybciej, zużywając jednocześnie znacznie mniej energii niż tradycyjne procesory.
Jak działa procesor z prędkością światła?
Koncepcja obliczeń optycznych jest znana od lat, ale przez dekady pozostawała głównie w sferze teorii. Największą przeszkodą było utrzymanie stabilnej, spójnej wiązki światła przy częstotliwościach przekraczających 10 GHz.
Zespół prof. Hongwei Chena postanowił podejść do problemu inaczej. Zamiast próbować całkowicie wyeliminować zakłócenia, opracował zintegrowany układ z regulowanymi rozdzielaczami mocy i precyzyjnymi liniami opóźniającymi, który potrafi „poszatkować” dane wejściowe na wiele równoległych strumieni światła.
To tzw. moduł deserializacji. Jego zadaniem jest utrzymanie stabilności sygnału i zapewnienie równoległego przetwarzania.
W efekcie procesor OFE2 wykonuje pojedyncze mnożenie macierzowo-wektorowe w zaledwie 250,5 pikosekundy, co oznacza, że jest ponad 50 razy szybszy od klasycznych układów elektronicznych.
Elastyczność i wszechstronność. Jeden chip, wiele zastosowań
Unikalną cechą OFE2 jest jego zintegrowana matryca fazowa, która umożliwia dynamiczne dostosowanie parametrów obliczeniowych bez fizycznych zmian w sprzęcie. Dzięki temu ten sam procesor może pracować w różnych trybach i wykonywać różne zadania – od analizy medycznej po obliczenia finansowe.
W testach laboratoryjnych badacze przeprowadzili dwa różne eksperymenty:
- W medycynie procesor analizował obrazy z tomografii komputerowej, wykrywając cechy krawędzi i granice organów. Dzięki OFE2 sieci neuronowe mogły przetwarzać dane szybciej i z większą precyzją, a przy tym wymagały mniejszej liczby parametrów, co oznacza niższe zużycie energii.
- W finansach chip analizował szeregi czasowe danych giełdowych i generował sygnały kupna lub sprzedaży niemal natychmiast. W handlu wysokiej częstotliwości, gdzie przewaga czasowa liczona jest w pikosekundach, taka różnica może decydować o milionowych zyskach.
12,5 GHz i koniec z ograniczeniami elektroniki
Nowy procesor ustanowił rekord w dziedzinie obliczeń optycznych, osiągając najniższe znane opóźnienie w historii tej technologii.
Wynik 250,5 ps dla pojedynczej operacji mnożenia macierzowego oznacza przełom nie tylko w sztucznej inteligencji, ale też w komunikacji i transmisji danych.
Jak zauważają autorzy publikacji w Advanced Photonics Nexus, przeniesienie przetwarzania z energochłonnej elektroniki na niskoenergetyczną fotonikę może zrewolucjonizować branże wymagające pracy w czasie rzeczywistym – od autonomicznych pojazdów, po systemy 6G.
Od laboratorium do przemysłu. Co dalej z OFE2?
OFE2 nie jest prototypem, który utknie w szufladzie. Zespół z Tsinghua prowadzi rozmowy z partnerami technologicznymi w celu wdrożenia procesora w praktycznych zastosowaniach.
Potencjalne obszary to m.in.:
- rozpoznawanie obrazów i analiza wizyjna w czasie rzeczywistym,
- diagnostyka medyczna wspomagana AI,
- systemy komunikacji nowej generacji (6G),
- handel algorytmiczny i analiza rynków finansowych,
- bezpieczeństwo danych i systemy obronne.
Jak podkreślają badacze, procesory fotoniczne nie tylko przyspieszą obliczenia, ale też drastycznie obniżą zużycie energii. To może stać się jednym z najważniejszych kierunków rozwoju technologii obliczeniowych w nadchodzącej dekadzie.
Epoka fotoniki zaczyna się teraz
Świat technologii od lat szuka sposobu na przełamanie fizycznych ograniczeń elektroniki. Chiński procesor OFE2 pokazuje, że przyszłość należy dosłownie do światła.
Jeśli technologia fotoniczna trafi do masowej produkcji, sztuczna inteligencja, analiza danych i komunikacja 6G będą działać szybciej, oszczędniej i w czasie rzeczywistym.
Komentarze (2)
Nie dalej jak wczoraj z przyjacielem moim i mentorem 🖐 poruszyliśmy temat AI i stwierdziliśmy, że jednak puki co to jeszcze trochę mądrzejsi od niej jesteśmy 😍, ale jak długo to potrwa??? Czy na pewno tego chcemy? Jesteśmy przygotowani? Na razie chatom wytykam błędy, ale one się uczą właśnie na naszych błędach!!! Czy nie lepiej właśnie tych błędów szukać we własnych inicjatywach/projektach/myślach i eliminować powstałe, ze zdroworozsądkowością???. Osobiście nie do końca jestem przekonany czy AI to rozwiązanie dla naszego systemu, więcej, dla ludzkości. Poniżej coś co kiedyś mi "w łapę" wpadło, zapewne dla starszych Koleżanek i Kolegów, ale i młodsi też poczytajcie i wiedzcie, że kiedyś był śnieg nie tylko na Giewoncie😃
Na dwa musiałem podzielić, bo za długo...
"Pokolenie 50+ – To ostatni twardziele!
Nie zaczepiaj nikogo po pięćdziesiątce. Serio. To nie są ludzie – to gatunek przetrwania. Twardzi jak chleb z ubiegłego tygodnia, szybcy jak kapcie babci lecące w twoją stronę.
Zanim skończyli 2 lata, potrafili rozpoznać nastrój matki po stuknięciu garnkiem w kuchni. W wieku 5 lat mieli klucz do domu na sznurku i wiedzieli, że „obiad jest w piekarniku – podgrzej, ale nie spal”. W wieku 7 lat gotowali zupę pomidorową bez przepisu, a w wieku 9 już wiedzieli, jak uszczelnić kran i uciec przed psem sąsiada z wiadrem na głowie. Z łatwością obsługiwali pralkę Franię i potrafili wymienić dętkę w rowerze.
Letnie dni spędzali na świeżym powietrzu – od rana do zmroku. Bez komórek, za to z konkretnym planem: trzepak, rzeka, kapsle i wracanie do domu po ciemku z kolanami wyglądającymi jak mapa szlaku bojowego. I jakoś przeżyli. Czasem trzeba było łatać kolano domowym sposobem z użyciem śliny i liścia babki. A jak bolało – to się nie płakało, tylko słyszało: „Nie boli, nie urwało”. Jedli chleb z cukrem, pili wodę z węża ogrodowego (pełną mikrobiomu, którego dziś zazdrości niejeden jogurt). Nikt wtedy nie miał alergii. A jak miał, to się nie przyznawał.
Większość z nich przeszła minimum jedną próbę porwania przez obcych… albo przez własnych kuzynów na wakacjach u cioci. Znają 15 sposobów usuwania plam z trawy, smaru, krwi, błota i atramentu z pióra wiecznego – bo kiedyś człowiek musiał wyglądać czysto, zanim wrócił do domu.
To jeszcze nic. W swoim życiu przeżyli:
– radio tranzystorowe,
– telewizor czarno-biały,
- gramofon do odtwarzania muzyki z płyt winylowych,
– magnetofon szpulowy i kasetowy,
– walkmana,
– magnetowid (z funkcją „tracking”),
– płyty CD i discman,
– a dziś trzymają tysiące piosenek w kieszeni i… tęsknią za szumem kasety przy przewijaniu ołówkiem.
A jak już zdobyli prawo jazdy, to jechali Fiatem 126p na drugi koniec Europy – bez noclegów, bez klimatyzacji, bez GPS-a. Wspomagali się tylko atlasem drogowym, gdzie całe Niemcy mieściły się na dwóch stronach, a w kieszeni mieli waluty różnych krajów w kwotach ledwo wystarczających na przeżycie. I jakoś dojechali. Bez Google Translate, za to z uśmiechem i kanapką z jajkiem w bagażniku.
To ostatnia generacja, która wie, jak wyglądało życie bez internetu, bez zasięgu, bez zmartwień o baterię w telefonie – bo go po prostu nie było. Ci ludzie znają różnicę między telefonem stacjonarnym a telefonem „na sznurze w przedpokoju”, oni mieli zeszyt z przepisami, a nie aplikację i nie potrzebowało przypomnienia o urodzinach – bo się pamiętało albo... się nie przychodziło.
Pokolenie 50 to ludzie, którzy:
– potrafią naprawić wszystko taśmą izolacyjną (ACHA i jeszcze tą taśmą opatrzyć rany), spinaczem i kombinerkami,
– mieli tylko jeden kanał w telewizji i jakoś się nie nudzili,
– wiedzą, co to "przewijanie palcem" – ale w książce telefonicznej,
– i wiedzą, że jak nie odbierasz, to „znaczy żyjesz – oddzwonisz”.
Oni są inaczej zbudowani. Mają w sobie azbest emocjonalny, odporność z PRL-u i refleks ćwiczony na trzepaku. Ostatni prawdziwi ninja codzienności.
Nie zaczepiaj pięćdziesięciolatka "-bo wp….. dostaniesz nie wiedząc kiedy..-". On widział więcej, przeżył więcej i ma w kieszeni miętówki, które mają więcej lat niż twoje dziecko. On przeżył dzieciństwo bez fotelika, bez kasku i bez filtra przeciwsłonecznego, edukację bez laptopa i młodość bez scrollowania. Nie potrzebuje Google’a, bo ma instynkt."