光学技術でAIロボットのその場更新が可能に

IEEE/JSAP VLSI Technology & Circuits Symposiumにおいて、コーネル大学テック校の博士研究員であるYifan He氏とJae-sun Seo教授が開発した新しい光受信機設計が発表されました。この受信機は、プロセッサのスタティックランダムアクセスメモリ（SRAM）セルに埋め込まれたフォトダイオードを使用します。QRコードのようなLEDアレイからの光が光電流を生成し、メモリ内のビットを直接変更します。このアプローチにより、通常多くのエネルギーを消費するアナログ回路を使わずに、AIモデルパラメータを転送することが可能になります。現在のシステムでは、追加データはダイナミックランダムアクセスメモリ（DRAM）に保存され、それを電気的相互接続を介して転送することがエネルギー効率のボトルネックとなっています。光チャネルは低損失で高帯域幅を提供しますが、既存の受信機はエネルギーを消費するアナログ変換器を必要とします。新しい回路は、完全にデジタルで動作することでこの問題を回避します。現時点では14x14ビットのプロトタイプですが、研究者らは光学グループと協力して、アレイを毎秒数百万回更新できる高速トランスミッタを構築しています。この技術はエッジAIロボティクス、例えば倉庫ロボットやメモリが限られたマイクロロボットのAIモデル更新などに応用できる可能性があります。ミシガン大学のDennis Sylvester氏は、この開発の商業的可能性を認めつつも、光感受性セルが現在のSRAMセルよりも大きく、メモリ密度が低下していることを指摘しました。チームは、トランジスタの最適化とCMOSスケーリングによりセルを小型化することに取り組んでいます。