Китайски учени са разработили процесор за машинно зрение – той е 3000 пъти по-бърз и 4 млн. по-ефективен от съвременен GPU
Изследователи от китайския университет Цинхуа са създали напълно аналогов фотоелектронен чип ACCEL, който дава обещание да революционизира дилемите за високоскоростно машинно зрение. Чипът, който съчетава електронни и оптични технологии е в положение да показва невиждана енергийна успеваемост и най-висока изчислителна скорост за задания, свързани с машинно зрение. В тази област новият чип е 4 милиона пъти по-ефективен от сегашните модерни графични процесори.
Традиционните процесори имат лимитирана изчислителна скорост и употребяват голямо количество сила за задания, свързани с машинно зрение, като да вземем за пример различаване на изображения за самостоятелно шофиране, роботика и здравна диагностика. Тези задания изискват обработка на изображения с висока разграничителна дарба, точна подредба и свръхниска инертност.
Чипът ACCEL осъществя преимуществата на нововъзникващата област на фотонните калкулации, която употребява светлина за обработка на информация. Чрез консолидиране на дифракционни оптични аналогови калкулации (OAC) и електронни аналогови калкулации (EAC) в един чип, ACCEL реализира забележителна енергийна успеваемост и изчислителна скорост.
Методът OAC употребява ръководство на светлинните талази посредством дифракция за шифроване и обработка на информация. Чрез потребление на интерференчни модели, основани от светлината, изчисленията се правят по аналогов метод, като данните се обработват на непрекъснати, а не на дискретни цифрови стъпки. Методът EAC употребява електронни съставни елементи за манипулиране на непрекъснати физически величини. Вместо да работи с цифрови сигнали под формата на нули и единици, EAC употребява непрестанно изменящи се аналогови сигнали.
И двата метода оферират преимущества за избрани типове калкулации и способстват за създаването на високоскоростни задания за машинно зрение.
ACCEL реализира енергийна успеваемост на системата от 74,8 пета-операции в секунда на ват, което е с повече от три порядъка по-високо от сегашните графични процесори. Скоростта на изчисленията доближава 4,6 пета-операции в секунда, като повече от 99% от изчисленията се правят оптично.
Чрез консолидиране на оптоелектронни калкулации и адаптивно образование ACCEL реализира конкурентна акуратност на подредба на обекти в разнообразни задания. Новият чип показва 85,5 %, 82,0 % и 92,6 % акуратност надлежно за дилемите Fashion-MNIST, ImageNet 3-класова подредба и различаване на видео кадър по кадър. Забележително е, че ACCEL показва висока надеждност даже в условия на слаба осветеност, което го прави подобаващ за портативни устройства, самостоятелно шофиране и индустриални приложения.
Изключително ниската консумация на сила на новия чип доста понижава разсейването на топлота, което открива опция за по-нататъшно рационализиране и миниатюризация. За разлика от обичайните оптоелектронни цифрови изчислителни системи, ACCEL гъвкаво съчетава дифракционни оптични калкулации и електронни аналогови калкулации, а архитектурата му разрешава мащабируемост, нелинейност и висока адаптивност.
Всичко ново безспорно е добре забравеното остаряло. Най-първото аналогово изчислително устройство е логаритмичната линийка, позната на по-старото потомство.
Друг добре прочут образец за аналогови изчислителни устройства е настолният аналогов компютър MN-7, създаден през 1955 година. Той сполучливо взема решение елементарни диференциални уравнения до 6-ти ред. Не по-малко сполучливо благодарение на такива машини са създавани математически модели на физични процеси, които са употребявани при решаването на задания на автоматизирани системи за ръководство на процеси.
В момента сме очевидци на това, че в света на видимо победоносните цифрови технологии още веднъж стартират да се употребяват аналогови калкулации, които са достигнали ново равнище на развиване.
