Một nghiên cứu mới của Microsoft giới thiệu máy tính quang học tương tự (AOC) sử dụng đèn LED vi mô và cảm biến camera để thực hiện tính toán bằng ánh sáng. AOC có thể giải quyết các tác vụ AI đặc thù và bài toán tối ưu hóa với hiệu suất năng lượng cao hơn gấp 100 lần.
Điểm nổi bật:
- Bộ vi xử lý quang học tương tự (AOC) sử dụng ánh sáng thay vì công tắc kỹ thuật số để tính toán.
- AOC ước tính tiết kiệm năng lượng gấp khoảng 100 lần so với máy tính số truyền thống.
- Hệ thống này có thể giải quyết các tác vụ AI đặc thù và bài toán tối ưu hóa nhanh hơn.
- Bản sao kỹ thuật số (digital twin) của AOC cho phép mở rộng quy mô xử lý nhiều biến số hơn.
Một máy tính sử dụng ánh sáng thay vì công tắc kỹ thuật số cho các phép tính có thể giúp giảm nhu cầu năng lượng của trí tuệ nhân tạo (AI), theo một nghiên cứu mới. Các nhà khoa học gọi đây là một mô hình tính toán hoàn toàn mới.
Các nhà nghiên cứu Microsoft đã phát triển nguyên mẫu máy tính quang học tương tự (AOC) có thể thực hiện một số tác vụ AI cũng như các bài toán tối ưu hóa.
“Chúng tôi ước tính cải thiện hiệu suất năng lượng khoảng một trăm lần,” Jannes Gladrow, nhà nghiên cứu AI tại Microsoft, cho biết trong bài đăng trên blog của Microsoft. “Điều đó tự nó là chưa từng có trong phần cứng.”
Vì AOC không chuyển đổi tín hiệu tương tự thành số trong quá trình tính toán, nó tiết kiệm năng lượng và khắc phục một số giới hạn về tốc độ vốn có ở máy tính số truyền thống.
Mô hình tính toán mới dựa trên ánh sáng
Nhóm nghiên cứu cũng lập trình một “bản sao kỹ thuật số” (digital twin) – mô hình máy tính mô phỏng các phép tính của AOC vật lý. Bản sao kỹ thuật số này có thể mở rộng để xử lý nhiều biến số và các tính toán phức tạp hơn.
Họ đã thử chạy một số tác vụ học máy đơn giản, như phân loại hình ảnh, và AOC vật lý đạt hiệu suất tương đương máy tính số. Khi quy mô AOC tăng lên, nó có thể vượt trội về tiết kiệm năng lượng.
Sau đó, bản sao kỹ thuật số của AOC đã tái tạo ảnh chụp não MRI 320×320 pixel chỉ với 62,5% dữ liệu gốc, cho thấy tiềm năng giảm thời gian quét MRI.
Cuối cùng, AOC thực hiện loạt bài toán tài chính tìm cách trao đổi quỹ giữa nhiều nhóm với rủi ro tối thiểu – thách thức hàng ngày cho các sàn thanh toán bù trừ – với tỷ lệ thành công cao hơn máy tính lượng tử hiện tại.
Hiện tại AOC chỉ là nguyên mẫu, nhưng khi tăng số lượng micro-LED, máy có thể xử lý hàng triệu đến hàng tỷ biến số cùng lúc.
“Tầm nhìn dài hạn của chúng tôi là AOC trở thành một phần quan trọng của tương lai ngành tính toán,” Hitesh Ballani, thành viên nhóm Cloud Systems Futures của Microsoft, phát biểu.
Tác động và triển vọng tại thị trường Việt Nam
Việt Nam đang đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng AI trong nhiều lĩnh vực như y tế, tài chính và sản xuất. Máy tính quang học tương tự (AOC) với khả năng tiết kiệm năng lượng đến 100 lần so với máy tính số truyền thống có thể giúp giảm chi phí vận hành cho các trung tâm dữ liệu và hạ tầng điện toán đám mây tại Việt Nam. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh giá điện tăng và nhu cầu xử lý dữ liệu ngày càng lớn.
Các viện nghiên cứu, trường đại học và doanh nghiệp công nghệ Việt Nam có thể hợp tác với Microsoft hoặc các tổ chức quốc tế để thí điểm AOC, từ đó thúc đẩy phát triển giải pháp AI xanh. Đối với startup, việc nắm bắt sớm công nghệ tính toán ánh sáng có thể tạo ra lợi thế cạnh tranh về chi phí và hiệu suất. Ngoài ra, Việt Nam có thể xây dựng trung tâm nghiên cứu quang học và AI định hướng thương mại hóa, góp phần nâng cao vị thế của ngành công nghệ trong khu vực ASEAN.
