В России могут создать фотонный процессор, который заменит GPU в ИИ-вычислениях
Российский фотонный процессор способен частично заменить графические ускорители (GPU) в отдельных ИИ-задачах: запуске моделей, обработке сигналов и оптимизации. К такому выводу пришли участники круглого стола «Прогрессивные фотонные вычислители в контуре суверенной микроэлектроники».
По словам участников мероприятия, для создания такого процессора нужен гибридный контур: фотонное матричное ядро, электронное управление и память, источник света, корпусирование, тестирование, библиотека элементов для проектирования (PDK) и программный стек.
Вице-президент «Элемента» по стратегическому развитию Юрий Семенцов оценил, что в ближайшие годы Россия вряд ли получит доступ к технологиям уровня 3–5 нм. Но фотонике такой уровень не нужен. По его словам, основные элементы кремниевой фотоники делают на зрелых процессах 90–45 нм. Электронную часть можно изготовить отдельно и соединить с фотонным кристаллом в гибридной сборке. Именно это, по его мнению, делает направление реалистичным для отечественной производственной базы.
В США фотонные межсоединения для ИИ-кластеров уже начали массово использовать, а вычислительные модули выйдут на рынок следом, в 2028–2029 годах. Уже реализованные проекты демонстрируют выигрыш в энергоэффективности более чем на порядок по сравнению с классическими GPU. Пока это в основном заявления самих компаний. Нерешенными остаются вопросы памяти, преобразователей сигналов и точности аналоговых вычислений.
В России работает Московский центр фотоники, первая специализированная промышленная площадка для фотонных интегральных схем. Технологии планарной фотоники, включая нитрид кремния, отрабатывают в Институте нанотехнологий микроэлектроники РАН.
«Лазерный центр» вместе с Академическим университетом имени Алферова разработал серийный литограф: он наносит рисунок схемы на пластину лазером без шаблона. Это позволило выпускать опытные и мелкосерийные партии и экспериментальные прототипы.
Генеральный директор «Т8» Владимир Трещиков, доктор технических наук, указал на причину интереса к теме: США и Китай быстро строят инфраструктуру для обучения больших языковых моделей, а доступ России к современным GPU ограничен. Чтобы развивать собственный ИИ и не зависеть от зарубежных вычислений, стране нужны свое оборудование и технологические решения. Оптические методы, по его словам, могут ускорить отдельные задачи обучения нейросетей.
Участники круглого стола предложили создать отечественную библиотеку элементов для проектирования и программу совместных запусков разных команд на одной пластине. Московскому центру предстоит освоить германиевые фотодетекторы, лазеры, ниобат лития, сборку кристаллов, корпусирование и автоматизированное тестирование.
К 2027 году нужно сформулировать требования к проекту вычислителя, который фабрика сможет принять в работу. К 2028–2029 годам страна должна довести фотонный модуль до опытной эксплуатации и показать задачу, где он даст измеримое преимущество перед GPU.
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
