Скорость света против энергокризиса: как «бесконечное зеркало» спасёт ИИ от перегрева

В отличие от классических компьютеров, где биты обрабатываются транзисторами последовательно, оптические системы используют фотоны. Эти частицы не взаимодействуют друг с другом, что позволяет потокам света обрабатывать огромные массивы данных одновременно. Вычисления происходят со скоростью света и требуют минимума энергии, так как большинство операций выполняется пассивными оптическими компонентами. Это делает технологию идеальным ускорителем для «тяжёлой математики», лежащей в основе нейросетей.

Главный барьер прежних оптических систем — их неспособность к нелинейным преобразованиям, необходимым для сложного принятия решений. Раньше нелинейные операции требовали дорогостоящей электроники или специальных материалов, что сводило на нет преимущества света. Инновация команды Ни заключается в многопроходном оптическом контуре: свет многократно циркулирует в системе, постепенно накапливая нелинейную зависимость между вводом и выводом без использования высокомощных лазеров или экзотических компонентов.

Система собрана из массовых комплектующих — таких же, как в ЖК-дисплеях и светодиодах. Если самые вычислительно ёмкие блоки ИИ заменить подобным компактным модулем, дата-центры смогут снизить затраты на электроэнергию и охлаждение. Это не только сделает ИИ-сервисы дешевле, но и позволит перенести «интеллект» на периферию: в камеры, автомобили, дроны и медицинские приборы. Устройства смогут обрабатывать данные локально в реальном времени, не перегреваясь и не отправляя конфиденциальную информацию в облако.

Разработчики не планируют полностью заменять электронику, но видят будущее в гибридных системах. Кремниевые чипы сохранят за собой задачи управления, гибкости и памяти, тогда как оптический модуль возьмёт на себя энергоёмкие типовые вычисления. Команда Ни работает над программируемой, компактной версией устройства, которую можно будет интегрировать в существующие платформы. В перспективе это позволит запускать мощные ИИ-модели на меньшем, быстром и экологичном «железе».