Компания Neurophos, занимающаяся созданием фотонных процессоров для задач искусственного интеллекта, объявила о закрытии переподписанного раунда финансирования серии А на сумму $110 млн, увеличив общий объём привлечённых средств до $118 млн. Инвестиционный раунд возглавила компания Gates Frontier Билла Гейтса при поддержке венчурного фонда Microsoft M12, а также Carbon Direct Capital, Aramco Ventures, Bosch Ventures, Tectonic Ventures, Space Capital и других участников. Среди прочих инвесторов значатся DNX Ventures, Geometry, Alumni Ventures, Wonderstone Ventures, MetaVC Partners, Morgan Creek Capital, Silicon Catalyst Ventures, Mana Ventures и Gaingels. Юридическое сопровождение обеспечивала фирма Cooley LLP.
Привлечённые средства будут направлены на ускорение создания первой интегрированной фотонной вычислительной платформы. Решение включает готовые к развёртыванию в дата-центрах оптические процессорные модули (OPU), полный программный стек и ранний доступ к аппаратному обеспечению для разработчиков. Параллельно стартап расширяет свой главный офис в Остине и создаёт новый инженерный центр в Сан-Франциско, чтобы обеспечить выполнение первоначальных заказов клиентов.
Компания создала «метаповерхностный модулятор» с уникальными оптическими характеристиками, который функционирует как тензорный процессор для операций матрично-векторного умножения. Разработанные на основе метаматериалов микронные оптические модуляторы в десятки тысяч раз компактнее существующих фотонных компонентов, что открывает путь к практическому применению фотонных вычислений. Эти модуляторы совмещаются с архитектурой «вычисления в памяти», что минимизирует необходимость в перемещении данных.
Источник изображений: Neurophos
«Современные задачи ИИ-инференса предъявляют беспрецедентные требования к вычислительным мощностям и ресурсам, — отметил доктор Марк Трембле (Marc Tremblay), корпоративный вице-президент и технический эксперт по базовой инфраструктуре ИИ. — Нам нужен качественный прорыв в производительности вычислений, аналогичный тому, что мы видим в развитии самих ИИ-моделей. Именно над этим и работает технология Neurophos и её высокопрофессиональная команда».
Основанная Патриком Боуэном и Эндрю Траверсо, компания объединяет опытных специалистов, ранее работавших в таких компаниях, как NVIDIA, Apple, Samsung, Intel, AMD, Meta✴, ARM, Micron, Mellanox, Lightmatter и других. Neurophos создаёт оптический процессор (OPU), который интегрирует свыше миллиона микроскопических фотонных вычислительных элементов на одном кристалле. По заявлению компании, это решение обеспечивает до стократного превосходства в производительности и энергоэффективности по сравнению с передовыми современными чипами.
«Темпы закона Мура снижаются, но искусственный интеллект не может позволить себе замедления. Наш прорыв в области фотоники создаёт принципиально новый уровень масштабируемости за счёт реализации массивного оптического параллелизма в рамках одного чипа. Этот фундаментальный сдвиг означает, что с ростом масштабов одновременно улучшаются и эффективность, и быстродействие, что позволяет преодолеть энергетические ограничения, свойственные традиционным графическим процессорам», — отмечает Боуэн.
«Современный оптический аналог транзистора, производимый сегодня на фабриках, обладает огромными размерами — его длина составляет около 2 мм. Разместить на чипе достаточное количество таких элементов для достижения вычислительной плотности, хотя бы отдалённо сопоставимой с современными CMOS-технологиями, просто невозможно», — пояснил Боуэн в интервью изданию The Register. «В мае мы получили первый кремниевый образец, доказав, что можем реализовать эту технологию с использованием стандартного CMOS-процесса, что обеспечивает совместимость с существующими производственными линиями. На кристалле размещено одно фотонное тензорное ядро размером 1000 × 1000 [вычислительных элементов]», — добавил он.
Это существенно превосходит типичные для большинства GPU масштабы, где обычно используются механизмы матричного умножения размером 256 × 256 элементов. Однако чипу Neurophos достаточно одного тензорного ядра, в отличие от десятков или даже сотен подобных ядер в ускорителях NVIDIA. По словам Боуэна, тензорное ядро в ускорителе Neurophos первого поколения займёт примерно 25 мм². Основной задачей, по его выражению, является «оснащение остальной части кристалла размером с ретикул, чтобы обеспечить работу этого невероятно мощного тензорного ядра».
Особенность Neurophos заключается в необходимости значительного количества векторных процессоров и статической памяти, чтобы избежать ситуации, когда тензорному ядру не хватает данных для обработки. Это объясняется тем, что само тензорное ядро — в чипе оно будет единственным — функционирует на частоте приблизительно 56 ГГц. Однако, как пояснил Боуэн, поскольку матричные умножения выполняются оптическим способом, основное энергопотребление ядра связано исключительно с преобразованием сигналов из электрической формы в оптическую и обратно.
Согласно данным Neurophos, их первый процессор OPU Tulkas T100 будет оснащён 768 ГБ памяти HBM (с пропускной способностью 20 ТБ/с) и 200 МБ кеша второго уровня. Расчётная производительность системы достигнет 470 POPS для форматов FP4/INT4 или 400 TOPS для FP16/INT16 при энергопотреблении от 1 до 2 киловатт под нагрузкой, что демонстрирует энергоэффективность до 235 TOPS на ватт. Важно отметить, что эти показатели пока являются предварительными. Чип всё ещё находится в стадии активной разработки, а начало его серийного выпуска ожидается не ранее середины 2028 года. В Neurophos утверждают, что массовое производство оптических чипов не должно столкнуться с особыми трудностями, поскольку для их изготовления могут применяться стандартные материалы, оборудование и технологические процессы современных полупроводниковых фабрик.
По мнению Боуэна, Tulkas T100 сможет выполнять функции, схожие с ролью сопроцессора NVIDIA Rubin CPX, а именно работу с контекстом и формирование KV-кеша. «Текущий, ещё не окончательный, план предполагает, что мы разместим одну нашу стойку, состоящую из 256 чипов, и подключим её к чему-то вроде стойки NVL576», — отметил он. В будущем возможно также применение для генерации токенов, но для этого потребуется развитие ряда технологий, в том числе в области интегральной оптики.
Боуэн в интервью изданию TechCrunch сообщил, что Neurophos уже подписала контракты с рядом клиентов (чьи имена он раскрывать не стал), а такие гиганты, как Microsoft, «проявляют очень пристальный интерес» к продукции стартапа. Несмотря на высокую конкуренцию на рынке ИИ-ускорителей, Боуэн уверен, что существенный прирост производительности и эффективности, обеспечиваемый оптическими вычислениями, станет ключевым конкурентным преимуществом их чипов. «Все остальные игроки, включая NVIDIA, с точки зрения фундаментальной физики кремния движутся скорее эволюционным, чем революционным путём, что тесно связано с прогрессом TSMC. Если анализировать совершенствование техпроцессов TSMC, то в среднем они повышают энергоэффективность примерно на 15 % за несколько лет», — заявил он.
Ссылка на оригинал:
