L’IAIA est une véritable révolution, mais son entraînement et ses puces restent énergivores au fil de son évolution. Pour poursuivre l’aventure et améliorer les IA tout en consommant moins, les labos planchent sur de nombreuses pistes.

Outre des optimisations sur les algorithmes eux-mêmes ou le développement de GPU plus performants et économes, des chercheurs de l’Université de Floride, de l’Ucla et de l’Université George Washington aux États-Unis ont imaginé des puces qui exploitent davantage la lumièrelumière que les électronsélectrons pour mener à bien certains calculs.

Les scientifiques se sont concentrés sur le traitement des opérations dites de « convolution » dans l’entraînement des IA. La convolution, c’est ce qui permet à l’IA de détecter des motifs précis dans une photo – par exemple, un œilœil sur un visage. Cela fonctionne également avec les vidéos ou bien la structure d’un texte.

Ce sont justement ces traitements qui nécessitent une grande puissance de calcul et donc d’énergie. Plutôt que d’exploiter les circuits classiques d’un GPU, ils ont donc misé sur un mélange d’optique avec une puce classique en siliciumsilicium. Sur cette dernière, les optiques sont constituées de lentilleslentilles de Fresnel, de minuscules structures optiques plates et ultrafines, semblables à celles que l’on trouve dans les phares de voiturevoiture.

Calcul rapide et sans énergie

Gravées dans le silicium, ces lentilles sont plus fines qu’un cheveu humain. Dès lors qu’une opération de convolution est requise, par exemple, l’analyse d’une image, ses données numériques sont converties en lumière laserlaser. Elle vient traverser les lentilles et celles-ci réalisent directement l’opération mathématique qui permet à l’IA de reconnaître les motifs de l’image.

Le résultat est ensuite reconverti en signal numérique que le réseau neuronal de l’IA peut utiliser. Avec ce flux lumineux, les calculs se font pratiquement à la vitesse de la lumière, tout en consommant pratiquement rien en énergie. Mieux encore, la technologie permet de faire passer plusieurs lasers de couleurscouleurs différentes à travers les lentilles en même temps. Chaque couleur transporte alors un flux de données différent. Ce multiplexage permet donc de traiter en parallèle les calculs.

Avec ce procédé, les scientifiques multiplient par 100 la vitessevitesse de l’opération de convolution. Durant les tests, les chercheurs ont pu constater que le prototype doté de ce procédé photonique classait les chiffres manuscrits avec une précision d’environ 98 %. C’est l’équivalent des puces traditionnelle, facture énergétique en moins.