Hohes Energiesparpotential durch photonische Recheneinheit

Die NPU lässt sich nahtlos in HPC-Umgebungen integrieren (Bild: Q.ANT)

Das Startup-Unternehmen Q.ANT hat die Markteinführung einer photonischen Native Processing Unit (NPU) bekannt gegeben. Sie basiert auf der firmeneigenen Rechenarchitektur LENA (Light Empowered Native Arithmetics) und baut auf den Industriestandard PCI-Express auf. Die NPU kann komplexe, nicht-lineare Berechnungen nativ mit Licht statt mit Elektronen ausführen.

Die Technologie verspricht eine deutlich höhere Energieeffizienz und eine verbesserte Rechengeschwindigkeit gegenüber herkömmlicher CMOS-Technologie für Anwendungen wie AI-Inference, Machine-Learning und Physiksimulationen. Als Nachweis gibt das Unternehmen die Lösung von Rechenproblemen bei der Zahlenerkennung für Deep-Neural-Networks an.

Laut dem Geschäftsführer Dr. Michael Förtsch bringe die über eine Standard-PCIe-Schnittstelle verfügbare Chiptechnologie die Leistungsfähigkeit der Photonik direkt in reale Anwendlungen. Erstmals könnten Entwickler die Möglichkeiten der Technologie für komplexe, nichtlineare Berechnungen erkunden. Während eine GPT-4-Anfrage heute zehnmal mehr Strom verbrauche als eine normale Internet-Suchanfrage, ließe sich durch die photonischen Chips der Energieverbrauch für diese Abfrage um das mindestens 30-fache senken.

Die LENA-Plattform umfasst Thin-Film Lithium Niobate (TFLN) on Insulator und ermöglicht die präzise Lichtsteuerung auf Chipebene. So kann etwa eine Fourier-Transformation, die in der CMOS-Technologie Millionen von Transistoren erfordert, mit einem einzigen optischen Element durchgeführt werden.

Die Q.ANT NPU wird ab Februar 2025 als Native Processing Server (NPS) erhältlich sein, der in HPC- oder Rechenzentren integriert werden kann. Die Leistungssteigerungen und das Energiesparpotential eröffne Möglichkeiten für den Bereich Künstliche Intelligenz (K.I.) und für die wissenschaftliche Forschung.

 

  • Titelbild: Die NPU lässt sich nahtlos in HPC-Umgebungen integrieren (Bild: Q.ANT)
  • Ausgabe: November
  • Jahr: 2024
  • Autoren: Markolf Hoffmann
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