清華大學(xué)“太極-Ⅱ”光芯片面世

據(jù)清華大學(xué)官方消息，清華大學(xué)電子工程系方璐教授課題組、自動(dòng)化系戴瓊海院士課題組另辟蹊徑，首創(chuàng)了全前向智能光計(jì)算訓(xùn)練架構(gòu)，研制了“太極-II”光訓(xùn)練芯片，實(shí)現(xiàn)了光計(jì)算系統(tǒng)大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高效精準(zhǔn)訓(xùn)練。 Qo;$iLt  
該研究成果以“光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)全前向訓(xùn)練”為題，于北京時(shí)間 8 月 7 日晚在線發(fā)表于《自然》期刊。 5"XcVH4g  
清華大學(xué)電子系為論文第一單位，方璐教授、戴瓊海教授為論文的通訊作者，清華大學(xué)電子系博士生薛智威、博士后周天貺為共同一作，電子系博士生徐智昊、之江實(shí)驗(yàn)室虞紹良博士參與了該項(xiàng)工作。該課題受到國家科技部、國家自然科學(xué)基金委、北京信息科學(xué)與技術(shù)國家研究中心、清華大學(xué)-之江實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合研究中心的支持。 >-y'N.l^  
Nature 審稿人在審稿評述中指出“本文中提出的想法非常新穎，此類光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ONN）的訓(xùn)練過程是前所未有的。所提出的方法不僅有效，而且容易實(shí)現(xiàn)。因此，它有望成為訓(xùn)練光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和其他光學(xué)計(jì)算系統(tǒng)的廣泛采用的工具�！� S'6(&"XCH  
據(jù)清華大學(xué)官方介紹，近年間，具有高算力低功耗特性的智能光計(jì)算逐步登上了算力發(fā)展的舞臺(tái)。通用智能光計(jì)算芯片“太極”首次將光計(jì)算從原理驗(yàn)證推向了大規(guī)模實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，擁有 160TOPS / W 的系統(tǒng)級(jí)能效，但現(xiàn)有的光神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練嚴(yán)重依賴 GPU 進(jìn)行離線建模并且要求物理系統(tǒng)精準(zhǔn)對齊。 tQ?? nI2  
據(jù)論文第一作者、電子系博士生薛智威介紹，在太極-II 架構(gòu)下，梯度下降中的反向傳播化為了光學(xué)系統(tǒng)的前向傳播，光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練利用數(shù)據(jù)-誤差兩次前向傳播即可實(shí)現(xiàn)。兩次前向傳播具備天然的對齊特性，保障了物理梯度的精確計(jì)算。由于不需要進(jìn)行反向傳播，太極-II 架構(gòu)不再依賴電計(jì)算進(jìn)行離線的建模與訓(xùn)練，大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的精準(zhǔn)高效光訓(xùn)練終于得以實(shí)現(xiàn)。 )2bPu[U  

E@t~juF!  
通用智能光訓(xùn)練賦能復(fù)雜系統(tǒng)