人工智能不斷發(fā)展,，對保持AI運(yùn)行所需的計算能力的渴望也與日俱增,。

　　Lightmatter,，一家誕生于MIT的初創(chuàng)公司，他們正在押注一款使用光運(yùn)算的AI芯片,，他們認(rèn)為這種無盡的渴求正在給他們帶來新的機(jī)會,。

　　Lightmatter首席執(zhí)行官尼克·哈里斯（Nick Harris）說：“在這種場景下，要么我們發(fā)明新的計算機(jī)以繼續(xù)下去,，要么人工智能放慢速度?！?/p>

　　常規(guī)的計算機(jī)芯片通過使用晶體管來控制通過半導(dǎo)體的電子流來工作,。通過將信息減少為一系列的1和0，這些芯片可以執(zhí)行各種邏輯運(yùn)算,，并為復(fù)雜的軟件提供功能,。

　　相比之下，Lightmatter的芯片僅設(shè)計用于執(zhí)行特定類型的數(shù)學(xué)計算,，這對于運(yùn)行功能強(qiáng)大的AI程序至關(guān)重要,。

　　哈里斯（Harris）最近在公司位于波士頓的總部向WIRED公司展示了這種新芯片。它看起來像是一個普通的計算機(jī)芯片,，上面有幾根光纖線,。但是它通過在細(xì)小的通道內(nèi)分離和混合光束（僅幾納米）來執(zhí)行計算。下層的硅芯片可協(xié)調(diào)光子部件的功能,，并提供臨時的存儲器存儲,。

　　Lightmatter計劃在今年晚些時候開始發(fā)售其首款基于光的AI芯片，稱為Envise,。它的合作伙伴將發(fā)貨包含16個Envise芯片的刀片服務(wù)器,，以適合常規(guī)數(shù)據(jù)中心。該公司已從GV（前Google Ventures）,，Spark Capital和Matrix Partners籌集了2200萬美元,。

　　該公司表示，根據(jù)任務(wù)的不同，其芯片的運(yùn)行速度比頂級Nvidia A100 AI芯片快1.5至10倍,。例如,，Lightmatter運(yùn)行一個名為BERT的自然語言模型，說Envise的速度是Nvidia芯片的五倍,。但僅消耗了六分之一的功耗,。針對這個，英偉達(dá)拒絕置評,。

　　該技術(shù)具有技術(shù)限制,，那就是他們可能很難說服公司轉(zhuǎn)而使用未經(jīng)驗證的設(shè)計。但是,，Semico的分析師Rich Wawrzyniak簡要介紹了這項技術(shù),，他說他相信這項技術(shù)很有可能獲得關(guān)注。他說：“他們向我展示的東西-我認(rèn)為這很好,?！?/p>

　　Wawrzyniak期望大型科技公司至少可以測試該技術(shù)，因為對AI的需求及其使用成本增長如此之快,。他說：“從許多不同的角度來看,，這是一個緊迫的問題?！?數(shù)據(jù)中心的電力需求“像火箭一樣攀升”,。

　　對于某些AI計算，Lightmatter的芯片速度更快,，效率更高,，因為可以在不同波長的光中更高效地編碼信息，并且控制光比通過晶體管控制電子流所需的功率更少,。

　　Lightmatter芯片的一個關(guān)鍵限制是它的計算是模擬的,，而不是數(shù)字的。這使它本質(zhì)上不如數(shù)字硅芯片準(zhǔn)確,，但是該公司已經(jīng)提出了提高計算精度的技術(shù),。Lightmatter最初會將其芯片推向市場，用于運(yùn)行預(yù)先訓(xùn)練的AI模型,，而不是用于訓(xùn)練模型,，因為后者需要較低的精度，但是Harris原則上可以做到兩者兼而有之,。

　　該芯片將基于訓(xùn)練大型或“深度”神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以理解數(shù)據(jù)并做出有用的決策,，從而對一種稱為“深度學(xué)習(xí)”的AI最為有用。該方法為計算機(jī)提供了圖像和視頻處理,，自然語言理解,，機(jī)器人技術(shù)以及使業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)有意義的新功能,。但這需要大量的數(shù)據(jù)和計算功能。

　　訓(xùn)練和運(yùn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)意味著需要執(zhí)行許多并行計算,，這項任務(wù)非常適合高端圖形芯片,。深度學(xué)習(xí)的興起已經(jīng)激發(fā)了新芯片設(shè)計的興旺發(fā)展，從用于數(shù)據(jù)中心的專用芯片設(shè)計到用于移動設(shè)備和可穿戴設(shè)備的高效設(shè)計,。

　　加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）從事光子計算的Aydogan Ozcan教授認(rèn)為,，人工智能的興起可以使Lightmatter等技術(shù)脫穎而出。他建議向新形式的光子計算的轉(zhuǎn)變甚至可能會開辟新的AI方式,。他說：“我們可能會看到在計算速度,，功能和并行性方面的重大進(jìn)步，這將進(jìn)一步推動并加速AI的成功,?！?/p>

　　使用光進(jìn)行計算的想法可追溯到1950年代。但是事實證明,，電子計算對于開發(fā)和商業(yè)化更為實用,。貝爾實驗室（Bell Labs）在1980年代嘗試創(chuàng)建一種通用的基于光的芯片，但由于難以構(gòu)建有效的光敏晶體管而失敗了,。

　　Lightmatter表示,，其芯片可以放入現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心，并可以與大多數(shù)主要的AI軟件一起使用,。該公司計劃在今年晚些時候推出一種新技術(shù),，以使用其光子技術(shù)連接芯片，包括其他公司制造的芯片,。光被廣泛用于使用光纖電纜在計算機(jī)之間傳遞信息。

　　哈里斯（Harris）認(rèn)為,，由于成本和能源使用的上漲以及即將出現(xiàn)的工程限制,，人工智能將在未來幾年陷入困境。隨著工程師試圖將更多的晶體管塞入芯片以提高性能,，芯片可能變得過熱而無法管理,。

　　即使芯片制造商繼續(xù)使用聰明的工程和制造方法從設(shè)計中提取更多的計算量，但AI領(lǐng)域似乎處于幾乎不可持續(xù)的軌道上,。OpenAI的最新數(shù)據(jù)顯示,，進(jìn)行具有里程碑意義的AI研究所需的計算機(jī)能力大約每3.4個月翻一番-在2012年至2018年期間增長了300,000倍。

　　但是一些AI專家警告說,，由于不斷擴(kuò)大計算機(jī)功能的成本,，AI的進(jìn)展可能會開始放緩。其他人則擔(dān)心耗電量大的AI算法的廣泛使用對環(huán)境的潛在影響,。