Chip 11/2021: Dva start-upy přišly se stejným nápadem vyvinout čip, který namísto elektronů počítá se světelnými impulzy. Optika je rychlá, vysoce paralelní a energeticky účinná, a má tak nejlepší předpoklady uspokojit hlad umělé inteligence a velkých dat po stále větším výpočetním výkonu. Oba start-upy vycházejí z jedné a téže vědecké práce, kterou publikovali vědci z Massachusettského technologického institutu. Oba hlavní autoři jsou nyní konkurenty v napínavém závodě o novou technologii. Podle vlastních prohlášení se oba start-upy chystají uvést své produkty na trh již v dohledné době. Zatím se však nepodařilo prokázat, že optika může mít navrch nad po desetiletí optimalizovanou křemíkovou elektronikou.
Myšlenka výpočetní techniky využívající namísto elektronů světelné paprsky není sama o sobě ničím novým. Současný rozmach umělé inteligence nebo jedné z jejích podkategorií, strojového učení, však otevřel mezeru, která je pro optickou technologii obzvláště vhodná. Jejím jádrem jsou elementární aritmetické operace, tzv. násobení matic, které se v algoritmech opakují stále dokola. Protože tyto operace obvykle nejsou založeny na výsledcích předchozích výpočtů, tj. probíhají nezávisle na sobě, měl by je hardware v ideálním případě provádět současně.
Vysokou kapacitu paralelního zpracování, která je k tomu zapotřebí, dnes nabízí zejména grafické karty. Sériové zpracování algoritmů AI centrální výpočetní jednotkou by bylo příliš pomalé a neefektivní například pro rozpoznávání obrazu při autonomním řízení. Grafické karty jsou však také založeny na konvenční křemíkové elektronice – a ta ve svém vývoji pomalu, ale jistě naráží na tvrdé fyzické limity. Rozmach výpočetního výkonu popsaný Moorovým zákonem, jehož jsme byli svědky v posledních desetiletích, byl umožněn neustálou miniaturizací obvodů zabudovaných do křemíkových čipů. Brzy však budou mít základní spínací prvky, tranzistory, velikost jen několika atomů křemíku a nebude možné je dále zmenšovat.
3 foto
