光による次世代コンピューティング
製品名
PACE
製品名
PACE
シリコンフォトニクスがもたらす次世代の光演算技術
高速な行列演算を高いワットパフォーマンスで実現
- 高密度シリコンフォトニクスによる次世代光演算アクセラレータ
- マッハツェンダ干渉計（MZI）をベースとした光演算ユニットをパッケージ化
- CMOSプロセスを使って微細変調回路と導波路をオンチップ
- 64×64のビット行列演算を高速かつ低遅延に実行可能
- GPUよりも高い演算力を遥かに小さい消費電力で実現
- 最大カット問題をGPUよりも800倍早く解く事が可能
Lightelligence社が開発した「PACE」は光コンピューティングの革新的なエンジンであり、従来のCPUやGPUとは異なる高速演算を実現します。PACEは12,000以上のマッハチェンダ干渉計ベースの光演算ユニットを備え、光の伝播のみで演算することができるため、驚異的な低遅延/低消費電力での演算が可能です。
PACEは光コンピューティングがNP完全問題を高速に解決する優位性を立証するために開発された評価ユニットです。64×64のビット行列演算に特化しており、GPUの800倍以上の速さで最大カット問題を解決します。64ノードのイジングモデルへのアニーリング処理では、1回あたりたったの3nsで実行可能。NP完全問題を解決するためには繰り返し行列演算を行う必要があるため、処理時間が短くなる光コンピューティングに優位性がある事を実証しています。
光積和演算回路 “oMAC - Optical Multiply Accumulate”
光を使った乗算ユニットoMACは以下の様に光信号と電気信号の相互変換を行っています。
オンチップSRAMから入力されたベクトル値（0 or 1）は、デジタル－アナログコンバーターを経由してアナログ値に変換されます。その後、アナログ値に応じてマイクロバンプを介して対応する光モジュールの光を変調し、光ベクトル値へと変換されます。光ベクトル値はMZIによる光学マトリクスを通過する事で相互作用し、新たな光ベクトル値が合成されます。最後に、合成された光ベクトル値をフォトデバイスのアレイで検出し、光の強度を電気に変換します。変換された電気信号はマイクロバンプを介して再び電子チップに戻り、トランスインピーダンス増幅器とアナログ－デジタルコンバーターを経由してデジタル値として復元されます。
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