Trung Quốc ra mắt chip 'ánh sáng' nhanh gấp 100 lần mẫu sản phẩm hàng đầu của Nvidia

3 giờ trướcBài gốc

Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố một chip điện toán quang học có hiệu năng vượt hơn 100 lần so với chip AI hàng đầu của Nvidia, cả về tốc độ lẫn hiệu quả tiêu thụ năng lượng – đặc biệt trong các tác vụ tạo sinh như tạo video và tổng hợp hình ảnh.

Con chip mang tên LightGen do nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Giao thông Thượng Hải và Đại học Thanh Hoa phát triển, tận dụng tốc độ của ánh sáng để xử lý các khối lượng công việc trí tuệ nhân tạo phức tạp.

Với hơn 2 triệu “nơ-ron quang tử” được tích hợp trong một con chip nhỏ gọn, LightGen có thể tạo ra hình ảnh độ phân giải cao, bao gồm cả các cảnh 3D, đồng thời sản xuất video.

Nghiên cứu do Giáo sư Chen Yitong đến từ Đại học Giao thông Thượng Hải dẫn dắt đã được công bố trên tạp chí Science trong hôm 19/12.

Giáo sư Chen cho biết LightGen có thể “tiếp tục mở rộng quy mô” và nhấn mạnh: “Nó cung cấp một con đường mới để kết nối các kiến trúc chip mới với các ứng dụng AI phức tạp trong đời sống hằng ngày, mà không làm suy giảm hiệu năng, đồng thời đạt tốc độ và hiệu suất năng lượng cao hơn nhiều bậc độ lớn – hướng tới AI bền vững”.

Khi AI nhanh chóng, AI tạo sinh hiện nay đã có thể tạo ra hình ảnh và thậm chí cả video rất chân thực. Tuy nhiên, các công nghệ này đòi hỏi năng lực tính toán khổng lồ và tiêu thụ lượng điện năng rất lớn.

Chính vì vậy, giới khoa học đã chuyển hướng sang điện toán quang học, trong bối cảnh các chip điện tử truyền thống đang dần chạm tới giới hạn vật lý.

Máy tính truyền thống dựa vào dòng electron để truyền và xử lý thông tin, trong khi điện toán quang học sử dụng các xung laser thay cho electron, cho phép thực hiện các phép toán ở tốc độ ánh sáng. Tín hiệu quang học cũng có lợi thế lớn trong việc giảm tiêu thụ điện năng và phản hồi nhanh trước yêu cầu của người dùng.

Tuy nhiên, dù từng cho thấy tiềm năng trong một số tác vụ cụ thể, các hệ thống điện toán quang học trước đây gặp khó khăn khi xử lý các nhiệm vụ AI tạo sinh có độ phức tạp cao – như tổng hợp hình ảnh và tạo video – do hạn chế về kiến trúc tính toán và các thuật toán huấn luyện chưa hoàn thiện.

Nhóm LightGen tập trung phát triển đồng thời ba hướng: xây dựng một kiến trúc hoàn toàn mới, phát triển thuật toán huấn luyện mới và nâng cao mật độ tích hợp trên chip.

Về mặt kiến trúc, nhóm đã tạo ra một “không gian tiềm ẩn quang học” – tương tự một “nút giao cao tốc” mở rộng cho ánh sáng – nơi dữ liệu có thể di chuyển nhanh chóng dưới dạng cô đọng nhất. Cách tiếp cận này cho phép nén và tái tạo thông tin một cách hiệu quả, theo nghiên cứu.

Nhóm nghiên cứu cũng phát triển một thuật toán huấn luyện tạo sinh mới, loại bỏ nhu cầu sử dụng các bộ dữ liệu gán nhãn khổng lồ như trong các phương pháp truyền thống. Thay vào đó, họ áp dụng thuật toán học không giám sát, cho phép LightGen tự học và sáng tạo bằng cách nhận diện các mẫu thống kê trong dữ liệu, tương tự quá trình học tập của con người.

Hơn 2 triệu “nơ-ron” quang tử đã được đóng gói trên một con chip có diện tích chỉ 136,5 mm², tạo thành một mạng lưới tinh vi đủ khả năng xử lý việc tạo sinh hình ảnh độ phân giải cao.

Các thí nghiệm cho thấy LightGen có thể tạo ra hình ảnh động vật với độ phân giải 512×512 pixel, đa dạng về chủng loại, màu sắc, biểu cảm và bối cảnh, với mức độ chi tiết cao và logic hình ảnh chính xác.

Nghiên cứu nêu rõ: “LightGen đã thực nghiệm thành công các tác vụ tạo sinh hình ảnh ngữ nghĩa độ phân giải cao, khử nhiễu, chuyển phong cách, tạo và thao tác hình ảnh ba chiều”.

Theo ước tính thận trọng, LightGen đạt tốc độ tính toán hệ thống lên tới 3,57×10⁴ nghìn tỷ phép toán mỗi giây (TOPS) và hiệu suất năng lượng 6,64×10² TOPS trên mỗi watt điện.

Điều này đồng nghĩa với việc hiệu năng tổng thể của LightGen vượt hơn 100 lần so với các chip điện tử hàng đầu hiện nay, bao gồm cả Nvidia A100 – sản phẩm đang thống lĩnh thị trường.

Bài báo cho biết: “Mức cải thiện về tốc độ tính toán và hiệu suất năng lượng của LightGen tương ứng chặt chẽ với kết quả đo thực nghiệm về việc giảm thời gian và chi phí năng lượng đầu-cuối, khi LightGen đạt chất lượng tạo sinh nội dung tương đương với các mô hình AI điện tử thực tế chạy trên Nvidia A100”.

Nhóm nghiên cứu nhận định LightGen có thể đánh dấu một bước ngoặt lớn trong phần cứng dành cho AI tạo sinh, biến điện toán quang học trở thành một nền tảng cốt lõi có khả năng tự mình thực thi các tác vụ sáng tạo phức tạp.

Họ cũng nhấn mạnh rằng hiệu suất năng lượng vượt trội của LightGen mở ra một lộ trình thực tiễn nhằm giải tỏa áp lực ngày càng gia tăng về tiêu thụ năng lượng trong lĩnh vực điện toán AI.

Theo SCMP

Huyền Chi

Nguồn VietTimes : https://viettimes.vn/trung-quoc-ra-mat-chip-anh-sang-nhanh-gap-100-lan-mau-san-pham-hang-dau-cua-nvidia-post192750.html