चीन की नई ताइची फोटोनिक चिप एनवीडिया के एआई एक्सेलरेटर्स के अंतर को पाटने में मदद कर सकती है

बीजिंग स्थित सिंघुआ विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने ताइची नामक एक फोटोनिक एआई चिपलेट आर्किटेक्चर प्रस्तुत किया है, जिसका विवरण हाल ही में साइंस में प्रकाशित एक लेख में दिया गया है। इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर लू फांग और ऑटोमेशन विभाग के प्रोफेसर किओनघाई दाई द्वारा विकसित यह चिप बड़े पैमाने पर कृत्रिम बुद्धिमत्ता की बढ़ती ऊर्जा आवश्यकताओं को पूरा करती है।

टीम ने 160 टेरा-ऑपरेशन प्रति सेकंड प्रति वाट (TOPS/W) की ऊर्जा दक्षता की सूचना दी, जो ऊर्जा खपत के सापेक्ष एआई प्रसंस्करण शक्ति का एक प्रमुख संकेतक है। चाइना अकादमी के विश्लेषण के अनुसार, यह पहले विकसित की गई तुलनीय फोटोनिक न्यूरल नेटवर्क चिप्स की तुलना में उल्लेखनीय सुधार दर्शाता है।

प्रकाश के साथ AI ऊर्जा समस्या का समाधान

आधुनिक AI मॉडल के लिए अत्यधिक कम्प्यूटेशनल शक्ति की आवश्यकता होती है, जिससे बिजली की खपत और हार्डवेयर की आवश्यकता बढ़ जाती है, जो आगे की प्रगति में बाधा उत्पन्न करती है। जैसा कि IEEE स्पेक्ट्रम ने अपने कवरेज में उजागर किया है, OpenAI के GPT-3 जैसे मॉडलों के प्रशिक्षण की लागत पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक्स की ऊर्जा चुनौतियों को रेखांकित करती है। प्रकाश का उपयोग करके गणना करने वाली फोटोनिक कंप्यूटिंग की दक्षता क्षमता का पता लगाया गया है, लेकिन शोर प्रवर्धन के कारण पिछले प्रयासों में स्केलिंग कठिनाइयों का सामना करना पड़ा था।

ताईची का विकास अमेरिकी व्यापार नियंत्रणों के बीच भी हो रहा है, जो चीन में Nvidia के H100 और H20 GPU जैसे AI त्वरक तक पहुँच को प्रतिबंधित करता है, जिससे वैकल्पिक हार्डवेयर की खोज को संदर्भ मिलता है। IEEE स्पेक्ट्रम द्वारा उद्धृत तुलनाओं से पता चलता है कि ताइची, H100 चिप की तुलना में संभावित रूप से 1,000 गुना अधिक ऊर्जा दक्षता के साथ काम करता है।

भविष्य के घरेलू AI चिप्स में, AI चिप्स के चीनी निर्माता Nvidia और अन्य प्रतिद्वंद्वियों के साथ अंतर को कम करने के लिए इस तकनीक का लाभ उठा सकते हैं। Huawei ने हाल ही में CloudMatrix 384 AI क्लस्टर का अनावरण किया है जो प्रदर्शन में Nvidia के अग्रणी GB200 NVL72 आर्किटेक्चर को मात देता है, लेकिन इसकी कीमत बहुत अधिक बिजली खपत है।

एक हाइब्रिड, वितरित फोटोनिक डिज़ाइन

Taichi अपने चिपलेट्स में प्रकाश विवर्तन और व्यतिकरण तकनीकों को मिलाकर एक विशिष्ट रणनीति अपनाता है, जिसका उद्देश्य विवर्तन के उच्च घनत्व को व्यतिकरण की पुनर्संयोजनीयता के साथ मिलाना है।

यह कार्य टीम के पूर्व शोध पर आधारित है, जिसमें तीव्र छवि प्रसंस्करण पर केंद्रित OPCA नामक एक ऑप्टिकल चिप भी शामिल है। त्रुटियों को बढ़ा सकने वाली गहरी प्रकाशीय परतों के बजाय, ताइची एक वितरित आर्किटेक्चर का उपयोग करता है। लू फैंग ने आईईईई स्पेक्ट्रम को इसे एक “‘गहराई में उथली लेकिन चौड़ाई में व्यापक’ आर्किटेक्चर [जो] नेटवर्क स्केल की गारंटी देता है” के रूप में वर्णित किया।