Команда Microsoft Research разработала прототип аналогового оптического компьютера, который использует свет вместо электричества для вычислений. Устройство показывает невероятную производительность — 500 триллионов операций в секунду на ватт, что превышает мощность современных графических процессоров NVIDIA H100 более чем в 100 раз.
Пока весь мир спорит о том, кто создаст лучший процессор для Искусственного интеллекта, Microsoft пошла другим путем. Она решила отказаться от электронов в пользу фотонов — частиц света. Новый компьютер собран из обычных деталей, которые можно найти в любом смартфоне: микро-светодиоды, оптические линзы и датчики камер. Никаких экзотических материалов или сверхпроводников — простая инженерия на службе революционной идеи.
Принцип работы довольно элегантен. Свет проходит через систему линз и датчиков, меняя свою интенсивность. Это позволяет с помощью оптики выполнять матричное умножение — основу многих ИИ-вычислений. Более сложные операции доделывает обычный кремниевый процессор.
Цифры впечатляют: одна операция занимает всего 20 наносекунд и потребляет 2 фемтоджоуля энергии. Для сравнения энергопотребление обычного CPU может составлять порядка нескольких наноджоулей, что примерно в миллион раз больше.
Уже сейчас система показывает практические результаты. В сотрудничестве с банком Barclays удалось оптимизировать тысячи транзакций между 1800 участниками рынка. В медицине технология теоретически может сократить время МРТ-сканирования с 30 до 5 минут.
Особенно интересно сравнение с квантовыми компьютерами. Пока квантовые системы показывают успешность решения задач на уровне 40-60%, оптический компьютер Microsoft справляется с двоичными задачами на 100%, а со смешанными — более чем на 95%.
Конечно, до массового производства еще далеко. Пока это исследовательский прототип, который обрабатывает всего 256 параметров. Современные большие языковые модели работают с миллиардами параметров. Но инженеры Microsoft верят, что по мере миниатюризации светодиодов эта цифра может вырасти до миллионов и миллиардов.
Если технология будет доработана, она может привести к революции в вычислениях. Гибридные системы, где оптика берет на себя тяжелые ИИ-вычисления, а классические процессоры — все остальное, могут кардинально изменить индустрию. Энергопотребление дата-центров снизится в разы, а скорость обработки данных вырастет многократно.
