Meteor-1: Pierwszy równoległy optyczny układ obliczeniowy opracowany przez chińskich naukowców

O dokonaniu chińskich badaczy poinformował dziennik internetowy South China Morning Post. Opracowali oni pierwszy na świecie równoległy układ obliczeniowy, który otrzymał miano Meteor-1. Zdaniem naukowców, zaawansowany chip jest prawdziwym przełomem w dziedzinie technologii, a to za sprawą jego zdolności do wykonywania ogromnej liczby operacji równolegle poprzez wykorzystanie światła. Jak już zostało wspomniane we wstępie, układ ten ma zapełnić lukę powstałą w wyniku odcięciu Państwa Środka od technologii z Zachodu, do czego w znacznym stopniu przyczyniły się amerykańskie sankcje.

Wedle dostępnych informacji, tytułowy układ oferuje (w teorii) szczytową moc obliczeniową rzędu 2506 TOPS (czyli tera-operacji na sekundę) przy jednoczesnym zachowaniu częstotliwości optycznej na poziomie 50 GHz. Parametry te pokrywają się z tymi cechującymi jedne z najbardziej wydajnych produktów ze stajni Nvidii, co już samo w sobie stanowi nieliche dokonanie.

Problem w tym, że sztandarowe GPU amerykańskiego giganta, czyli GeForce'y RTX 4090 oraz RTX 5090, są niedostępne w Chinach. Głównym powodem stojącym za ich blokadą jest odcięcie Chin od technologii mogącej się przyczynić do rozwoju militarnego rzeczonego kraju.

Chipy optyczne ściągają na siebie coraz większą uwagę, głównie za sprawą obejścia problemów trapiących ich klasycznych, elektronicznych kuzynów. Ci zaś borykają się z szeregiem bolączek, poczynając od niezrównoważonego zużycia energii, a na nadmiernym nagrzewaniu się kończąc. Z kolei pierwsze z wymienionych układów mogą pochwalić się licznymi zaletami, w których grono zaliczyć można m.in. niski pobór mocy, szeroką przepustowość, dużą (i to bardzo) szybkość oraz praktycznie niezauważalne opóźnienia.

Oczywiście Meteor-1 nie jest szczytowym osiągnięciem tej dziedziny, a jedynie dowodem na to, że jej dalszy rozwój może zaowocować chipem o niespotykanej dotąd wydajności. Jak podaje South China Morning Post, dotychczas postęp w zakresie obliczeń optycznych sprowadzał się do skalowania rozmiaru matrycy oraz zwiększania częstotliwości optycznej. Istnieje przy tym jeszcze jedna opcja – zwiększanie równoległości obliczeniowej lub zdolności chipów do wielozadaniowości.

Sam Meteor-1 składa się z autorskiej architektury oraz zestawu komponentów: układów źródła światła i interakcji optycznej, optycznego układu obliczeniowego, a także płytki sterownika matrycy modulacyjnej. W kontekście układu źródła światła wypada napomknąć o tym, że wykorzystuje on "zintegrowany optyczny grzebień częstotliwości z mikrownęką o spektrum wyjściowym przekraczającym 80 nanometrów (nm)", który obsługuje przeszło 200 długości fal. Z kolei rdzeń optyczny będący częścią układu obliczeniowego cechuje się przepustowością transmisji rzędu ponad 40 nm, tym samym umożliwiając przetwarzanie o niskim poziomie w kilku instancjach jednocześnie.

Xie Peng, lider zespołu naukowców odpowiedzialnego za opracowanie innowacyjnego chipa, tak wypowiedział się na temat swojego dzieła:

Wygląda więc na to, że Chiny zdają sobie radzić mimo rzucanych przez rząd Stanów Zjednoczonych kłód pod nogi – a przynajmniej tak utrzymuje samo Państwo Środka. Ile dokładnie jest w tym prawdy, trudno oszacować, niemniej naukowcy odpowiedzialni za opracowanie Meteora-1 zasługują na szacunek.