弯道上光学芯片已经准备好出发！中国团队创造出世界上首个完全依靠光运行的人工智能训练系统。清华大学科学家发现"太极II"芯片为全光学芯片，可大幅提高效率和性能
北京的一个科学家团队开发出了世界上首款全光学人工智能芯片，他们称这款芯片能显著提高效率和性能。
Taichi-II芯片由清华大学教授卢芳和戴琼海领导的团队研制，他们的研究成果于本周三发表在《自然》杂志上。
研究人员在今年四月称，Taichi芯片的能效比英伟达的H100GPU高出一千多倍。
使用Taichi芯片训练人工智能需要电子计算机的协助。但根据研究小组的说法，Taichi-II可以完全基于光进行建模和训练--这使其效率更高，性能更好。
他们在论文中说，这次升级是光学计算的关键一步，有助于将其从理论阶段推向大规模实验应用，并满足对低能耗计算能力日益增长的需求。
显然，在美国限制中国获得最强大的图形处理器（GPU）芯片用于人工智能训练后，它还可以提供一种替代方案。
论文称，Taichi-II在各种场景下的性能都优于前代产品。
它将具有数百万个参数的光学网络的训练速度加快了一个数量级，并将分类任务的准确率提高了40%。
在复杂场景成像领域，Taichi-II在弱光环境下的能效提高了六个数量级。
卢说，传统的光学人工智能方法通常是在电子计算机上设计的光子架构（基于光）上模拟电子人工神经网络。"由于系统的不完善和光波传播的复杂性，不可能对一般光学系统进行完全精确的建模，离线模型和真实系统之间总会出现不匹配”。
为了克服这些挑战，研究小组开发了一种方法，直接在光学芯片上进行计算机密集型训练，因此大部分机器学习可以并行进行。他们把这种方法称为完全前向模式（FFM）学习。这种架构可以实现高精度训练，支持大规模网络训练。
完全前向模式学习利用了市面上的高速光学调制器和探测器，在加速学习方面可以比GPU做得更好。
卢说："我们的研究设想，未来这些芯片将成为构建人工智能模型的光学计算能力的基础”。
《华南早报》2024年8月9日Zhang Tong
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