Фотонный процессор в РФ назван альтернативой GPU для задач ИИ

Участники круглого стола «Прогрессивные фотонные вычислители в контуре суверенной микроэлектроники» пришли к выводу, что российский фотонный вычислитель может стать частичной специализированной альтернативой GPU на отдельных операциях инференса, обработки сигналов и оптимизации. Для этого необходим гибридный контур: фотонное матричное ядро, электронное управление и память, источник света, корпусирование, тестирование, PDK и программный стек. Вице-президент по стратегическому развитию ГК «Элемент» Юрий Семенцов отметил, что в ближайшие годы Россия вряд ли получит доступ к технологиям уровня 3-5 нанометров. При этом фотонное вычислительное ядро не требует таких топологий: основные элементы кремниевой фотоники реализуемы на зрелых процессах 90-45 нанометров, а электронная часть может изготавливаться отдельно и объединяться с фотонной гибридной сборкой. По его словам, в США первыми массово внедряются фотонные межсоединения для ИИ-кластеров, а вычислительные модули выходят на рынок в горизонте 2028-2029 годов. Разработчики заявляют о выигрыше в энергоэффективности более чем на порядок по сравнению с классическими GPU, но это пока в основном заявления самих компаний. Остаются нерешенными вопросы памяти, преобразователей сигналов и точности аналоговых вычислений. В России работает московский центр фотоники — первая специализированная промышленная площадка для фотонных интегральных схем. Технологии планарной фотоники, в том числе на нитриде кремния, отрабатывают в Институте нанотехнологий микроэлектроники РАН. В ООО «Лазерный центр» совместно с Академическим Университетом им. Алферова разработали промышленный серийный литограф для безмасковой лазерной литографии. В Сбере изучают, какие операции нейросетей можно выполнять в фотонике, и представили первые прототипы оптических вычислителей. Участники круглого стола считают, что для масштабирования нужны отечественная библиотека элементов и программы совместных запусков на одной пластине. Московскому центру фотоники предстоит освоить германиевые фотодетекторы, лазеры, ниобатлития, сборку кристаллов, корпусирование и автоматизированное тестирование. К 2027 году нужно сформулировать требования к проекту вычислителя, к 2028-2029 годам — довести фотонный модуль до опытной эксплуатации и показать задачу с измеримым преимуществом перед GPU.