DARPA ищет волшебников схемотехники. Агентство платит $35 млн за то, чтобы заставить сегодняшнюю фотонику делать завтрашнюю работу

Агентство запускает программу PICASSO для создания масштабируемых фотонных интегральных схем.


pd2yauczc1n9w61z0vp5hzo1et9rtrla.jpg


DARPA решила всерьез подтолкнуть фотонные вычисления и выделяет на это около $35 млн . Агентство рассчитывает, что такие деньги заставят исследователей обойти фундаментальные физические ограничения и перейти от сегодняшних узких демонстраций к гораздо более масштабным фотонным интегральным схемам, где вычисления выполняются светом, а не электроникой.

Поводом стала новая заявка в рамках программы Photonic Integrated Circuit Architectures for Scalable System Objectives , или PICASSO . Смысл в том, чтобы масштабировать фотонику до системного уровня и сделать ее пригодной для реальных задач, включая нагрузки из мира ИИ. DARPA отдельно подчеркивает: ждать «идеальных» новых компонентов не нужно, наоборот, участникам предлагают показать, как грамотное проектирование на уровне схем позволит выжать максимум из уже доступных фотонных элементов.

Фотонные вычисления в целом не выглядят фантастикой: фотонные схемы уже существуют, просто пока в ограниченном виде. Их привлекательность понятна — у света выше пропускная способность, ниже задержки и потенциально лучше энергоэффективность, что особенно важно для тяжелых вычислений вроде обучения и инференса моделей. Но, как признает сама DARPA, системы с фотонными схемами пока с трудом демонстрируют заметные преимущества на уровне всей системы по сравнению с чисто электронными решениями.

Одна из причин — «мелкая глубина» нынешних фотонных схем. Они хорошо справляются с отдельными линейными операциями, но быстро упираются в границы сложности. В результате фотонику часто вынужденно связывают с электроникой: оптический сигнал преобразуют в электрический, чтобы передать данные другим компонентам. Это почти убивает ключевой плюс по задержке: агентство указывает, что наносекундная латентность фотонной части теряется на фоне миллисекундной латентности электронных цепей, что эквивалентно деградации производительности на 10^6.