Учёные предложили заменить GPU на тепловые колебания атомов

Пока все лихорадочно строят новые дата-центры и жгут гигаватты электричества на генерацию картинок, группа учёных подкинула идею, которая звучит как научная фантастика. Они предлагают использовать для создания изображений не цифровой шум из псевдослучайных генераторов, а настоящий природный хаос. Термодинамические колебания в физических системах.

Сейчас популярные генераторы работают на диффузионных моделях: алгоритмы постепенно добавляют шум к изображениям. А потом учатся обращать процесс вспять, создавая новые картинки из цифрового хаоса. Это требует вычислительных ресурсов и прожорливых видеокарт, которые греются как утюги и потребляют энергию как небольшой город.

И вот исследователи заявляют, что термодинамический подход может оказаться в 10 миллиардов раз эффективнее по энергозатратам на создание случайности. 10 миллиардов раз! Стивен Уайтлем из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли говорит, что возможно создавать железо для определённых типов машинного обучения с радикально более низким энергопотреблением.

Но самое крутое — это уже не теория. Стартап Normal Computing собрал прототип чипа из 8 резонаторов, соединённых специальными муфтами. Программируя связи между ними, создаётся калькулятор под конкретную задачу. Потом система запускается, естественные тепловые колебания вносят случайность и выполняют вычисления. В состоянии равновесия конфигурация резонаторов и есть ответ.

Получается, пока индустрия строит всё более мощные и прожорливые чипы, физики предлагают делегировать вычисления самой природе. Посмотрим, сможет ли тепловой хаос атомов потеснить кремниевые гиганты.