Revolucionarni kineski fotonski čip obrađuje sto milijardi piksela za 6 nanosekundi

Istraživači u Kini su predstavili inteligentni fotonski čip za senzorsko-računarske primene sposoban da obradi sto milijardi piksela za samo 6 nanosekundi.

Ovo revolucionarno dostignuće obećava da će transformisati obradu slika velikom brzinom, pružajući značajne koristi za primene edge inteligencije (edge AI) kao što su autonomna vožnja, industrijska inspekcija i robotski vid. Edge AI omogućava primenu algoritama mašinskog učenja na uređajima koji generišu podatke.

Fotonski čip sa velikim brzinama obrade

Fotonski čip, opisan u studiji objavljenoj u časopisu Optica, poznat je kao optički paralelni računarski niz (OPCA) čip. Izdvaja ga propusni opseg obrade do sto milijardi piksela i vreme odziva od samo 6 nanosekundi.

Ova brzina je približno šest redova veličine brža od trenutnih metoda obrade slika, koje su obično ograničene na brzine u milisekundama zbog potrebe za konverzijom optičkih signala u električne.

Potreba za brzinom u edge računarstvu

Edge računarstvo, koje podrazumeva izvođenje intenzivnih računarskih zadataka poput obrade i analize slika na lokalnim uređajima, evoluira u edge inteligenciju sa integracijom veštačke inteligencije (AI). Međutim, trenutna tehnologija suočava se sa značajnim izazovima.

Shutterstock

Prema rečima Lu Fanga sa Univerziteta Tsinghua, “Snimanje, obrada i analiza slika za zadatke zasnovane na edge računarstvu, kao što je autonomna vožnja, trenutno su ograničeni na brzine u milisekundama zbog potrebe za optičko-elektronskim konverzijama.” Tradicionalni sistemi mašinske vizije su ograničeni potrebom za konvertovanjem optičkih podataka u električne signale za obradu, što usporava brzinu i ograničava kapacitet. Novi OPCA čip zaobilazi ovo ograničenje izvođenjem svih procesa u optičkom domenu, drastično poboljšavajući brzinu i efikasnost.

Ovaj inovativni čip koristi niz prstenastih rezonatora da direktno transformiše optičku sliku u koherentni svetlosni signal koji se može obraditi na čipu. Mikrolens niz fokusira sliku na čip, omogućavajući stvaranje kompletne optičke neuronske mreže.

Ovaj dizajn omogućava modulisanim svetlosnim signalima da se spoje u optički talasovod velike propusnosti, značajno poboljšavajući ukupnu efikasnost i performanse.

Šta je sledeće?

Potencijalne primene OPCA čipa su ogromne i raznovrsne. Wei Wu, koautor rada, napomenuo je da čip i optička neuronska mreža mogu povećati efikasnost obrade složenih scena u industrijskoj inspekciji i pomoći unapređenju tehnologije inteligentnih robota na viši nivo kognitivne inteligencije.

Gledajući unapred, istraživački tim radi na poboljšanju OPCA čipa kako bi dodatno unapredio računarske performanse i uskladio ga sa realnim scenarijima.

Cilj im je da optimizuju čip za edge računarstvo i povećaju njegov kapacitet obrade kako bi mogao da rukuje složenijim i realističnijim inteligentnim zadacima. Smanjenje veličine čipa je takođe prioritet kako bi se olakšala praktična upotreba. Fang je izrazio nadu da će se mašinski vid postepeno poboljšavati kako bi postao brži i energetski efikasniji korišćenjem svetlosti za izvođenje i senzorskih i računarskih zadataka, prenosi Techtimes.