Trung Quốc phát triển chip AI quang học đầu tiên trên thế giới

Các nhà khoa học cho biết chip AI của họ, được gọi là Taichi-II, là một bước tiến quan trọng cho điện toán quang học. Ảnh: Shutterstock

Theo tờ SCMP, chip Taichi-II được nghiên cứu và phát triển bởi một nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Thanh Hoa do hai giáo sư Fang Lu và Dai Qionghai đứng đầu. Nghiên cứu của nhóm đã được công bố trên tạp chí Nature hôm ngày 7/8.

Theo thông tin được công bố, đây là bản nâng cấp so với phiên bản Taichi trước đó được nhóm công bố hồi tháng 4 vừa qua, theo đó chip Taichi có hiệu suất năng lượng hơn GPU H100 của Nvidia hơn 1.000 lần.

Việc đào tạo trí tuệ nhân tạo bằng chip Taichi đòi hỏi sự hỗ trợ của máy tính điện tử. Nhưng theo nhóm nghiên cứu, chip Taichi-II có thể được sử dụng làm mô hình và huấn luyện hoàn toàn dựa trên ánh sáng. Điều này giúp Taichi-II hoạt động hiệu suất hơn.

Nhóm nghiên cứu cho biết việc nâng cấp là một bước quan trọng đối với điện toán quang học, nhờ đó có thể đưa việc nghiên cứu Taichi-II chuyển tử giai đoạn lý thuyết sang giai đoạn thử nghiệm với quy mô rộng hơn, cũng như giải quyết nhu cầu ngày càng tăng về sức mạnh tính toán với mức tiêu thụ năng lượng thấp.

Nó cũng có thể cung cấp một giải pháp thay thế sau khi Mỹ hạn chế quyền truy cập của Trung Quốc vào bộ xử lý đồ họa hoặc GPU mạnh nhất để đào tạo AI.

Theo bài báo, hiệu suất của Taichi-II được cho là vượt trội so với Taichi phiên bản đầu trong nhiều tình huống khác nhau. Taichi-II đẩy nhanh quá trình đào tạo các mạng quang học với hàng triệu tham số theo cấp độ lớn và tăng độ chính xác của các nhiệm vụ phân loại lên 40%.

Trong trường hợp xử lý ảnh có bối cảnh phức tạp, hiệu suất năng lượng của Taichi-II trong môi trường ánh sáng yếu được cải thiện gấp sáu bậc.

Giáo sư Fang cho biết các phương pháp AI quang học thông thường thường liên quan đến việc mô phỏng mạng lưới thần kinh nhân tạo điện tử trên kiến trúc quang tử (dựa trên ánh sáng) được thiết kế trên máy tính điện tử.

Bà cho biết: “Do sự hệ thống không hoàn hảo và truyền sóng ánh sáng phức tạp, việc mô hình hóa chính xác một hệ thống quang học nói chung là không thể và sự không khớp luôn xảy ra giữa mô hình ngoại tuyến và hệ thống thực”.

Để giải quyết vấn đềnày, nhóm đã phát triển một phương pháp, theo đó, quá trình đào tạo chuyên sâu về máy tính được thực hiện trực tiếp trên chip quang học, nhờ đó, hầu hết quá trình học máy có thể được thực hiện song song. Nhóm nghiên cứu gọi đây là chế độ học hoàn toàn chuyển tiếp, hay FFM.

Việc học FFM tận dụng các bộ điều biến và bộ dò quang tốc độ cao có sẵn trên thị trường và có thể hoạt động tốt hơn GPU về mặt học tăng tốc.

Giáo sư Fang chia sẻ thêm: “Nghiên cứu của chúng tôi hình dung ra một tương lai nơi những con chip này tạo thành nền tảng sức mạnh tính toán quang học cho việc xây dựng mô hình AI”.