以能源效率著稱的發(fā)光二極管(LED)正在開辟照明、顯示領(lǐng)域之外更多應(yīng)用可能性。11月25日，德國(guó)布倫瑞克工業(yè)大學(xué) (TU Braunschweig)宣布，學(xué)校氮化物技術(shù)中心(NTC)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)正在利用Micro LED構(gòu)建AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) ，致力于為未來的人工智能開發(fā)更強(qiáng)大且節(jié)能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

　　基于LED的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算機(jī)示范裝置。(圖片來源：TU Braunschweig)

　　硬件的小型化、可擴(kuò)展性和能源效率是開發(fā)更強(qiáng)大AI應(yīng)用的關(guān)鍵。布倫瑞克工業(yè)大學(xué)NTC研究團(tuán)隊(duì)采用了一種全新的方式，利用Micro LED技術(shù)構(gòu)建計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過對(duì)Micro LED進(jìn)行小型化和擴(kuò)展應(yīng)用，打造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)。

　　相關(guān)成果發(fā)表在《物理學(xué)光子學(xué)雜志》 (Journal of Physics Photonics )中，由布倫瑞克工業(yè)大學(xué)、奧斯塔法利亞應(yīng)用科學(xué)大學(xué)和艾邁斯歐司朗共同發(fā)表，解釋了這種計(jì)算機(jī)如何將AI應(yīng)用提升到更高的水平。

　　研究團(tuán)隊(duì)表示，光學(xué)神經(jīng)形態(tài)計(jì)算模仿了生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(例如人腦)的工作方式，并以電子電路或光子組件來實(shí)現(xiàn)，這種方法避免了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)在AI應(yīng)用中產(chǎn)生的巨大能源需求。據(jù)預(yù)測(cè)，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，未來10年內(nèi)，全球約三分之一的電能將用于超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行及其冷卻散熱中。

　　研究團(tuán)隊(duì)將GaN組件與傳統(tǒng)硅微電子技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)建了具有數(shù)十萬(wàn)Micro LED的高度集成陣列。 基于GaN的Micro LED技術(shù)在減少AI系統(tǒng)所帶來的巨大能源消耗方面具有巨大潛力，可降低能耗高達(dá)10000倍。

　　這些Micro LED能夠執(zhí)行原本由硅晶體管完成的任務(wù)，結(jié)合并行內(nèi)存處理以及高效的光子生產(chǎn)和檢測(cè)，創(chuàng)建一種能夠物理映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同層級(jí)并實(shí)現(xiàn)并行信息流動(dòng)的硬件。

　　目前，這項(xiàng)研究仍處于早期研究階段，NTC研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)了一種包含1000個(gè)神經(jīng)元的宏觀光學(xué)Micro LED演示裝置。該裝置已通過標(biāo)準(zhǔn)的AI模式識(shí)別測(cè)試，能夠識(shí)別出以混亂方式書寫的數(shù)字內(nèi)容。