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. Среди участников также 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 инвестиции будут направлены на ускорение создания первой интегрированной фотонной вычислительной платформы. Эта система включает готовые к развёртыванию в дата-центрах оптические процессорные модули (OPU), полный набор программного обеспечения и оборудование для раннего доступа разработчиков. Помимо этого, стартап расширяет свой главный офис в Остине и создаёт новый инженерный центр в Сан-Франциско, чтобы удовлетворить первоначальный спрос заказчиков.
Компания создала «метаповерхностный модулятор» с уникальными оптическими характеристиками, который функционирует как тензорный процессор для операций матрично-векторного умножения. Разработанные на основе метаматериалов оптические модуляторы микроскопического размера 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 вывода ИИ предъявляют беспрецедентные требования к вычислительной мощности и ресурсам, — отметил доктор Марк Трембле (Marc Tremblay), корпоративный вице-президент и технический руководитель по базовой ИИ-инфраструктуре. — Нам нужен качественный скачок в производительности, аналогичный тому, что мы наблюдаем 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 заявлениям компании, это решение обеспечивает до стократного превосходства в производительности и энергоэффективности над 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 массивного оптического параллелизма в рамках одного чипа. Этот фундаментальный физический прорыв означает, что с ростом масштабов одновременно улучшаются и эффективность, и быстродействие, что позволяет преодолеть энергетические ограничения, сдерживающие традиционные GPU», — отмечает Боуэн.
«Современный аналог оптического транзистора, производимый сегодня на фабриках, обладает огромными размерами — около 2 мм в длину. Просто невозможно разместить на чипе достаточное количество таких компонентов, чтобы достичь вычислительной плотности, хотя бы отдалённо сопоставимой с современными CMOS-технологиями», — пояснил Боуэн в интервью изданию The Register. «В мае мы получили первый кремниевый образец, доказав, что можем реализовать эту технологию с помощью стандартного CMOS-процесса, что обеспечивает совместимость с существующими производственными мощностями. 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 матричные механизмы 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 мнению, является «оснащение остальной части кристалла размером с ретикул — это ключевая проблема, связанная с поддержкой работы этого невероятно мощного тензорного ядра».
В частности, компании Neurophos необходимо значительное количество векторных процессоров и статической оперативной памяти, чтобы обеспечить бесперебойную подачу данных для тензорного ядра. Это обусловлено 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 электрических сигналов в оптические 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. Вычислительная мощность системы достигнет 470 POPS (для форматов FP4/INT4) или 400 TOPS (для FP16/INT16) при энергопотреблении от 1 до 2 киловатт под нагрузкой, демонстрируя эффективность до 235 TOPS на ватт. Важно отметить, что эти показатели пока являются предварительными. Чип всё ещё находится в стадии активной разработки, а серийное производство, как ожидается, стартует не ранее середины 2028 года. В Neurophos утверждают, что массовое производство оптических чипов не столкнётся с особыми трудностями, поскольку для их изготовления могут применяться стандартные материалы, оборудование и технологические процессы полупроводниковых заводов.
Боуэн считает, что Tulkas T100 сможет выполнять функции, схожие с ролью сопроцессора NVIDIA Rubin CPX, а именно работу с контекстом и формирование KV-кеша. «Текущий, возможно, неокончательный план предполагает, что мы разместим одну нашу стойку, содержащую 256 наших чипов, и подключим её к аналогу стойки NVL576», — отметил он. В будущем возможно также применение для генерации токенов, но это потребует развития ряда технологий, в том числе интегральной оптики.
Боуэн рассказал изданию TechCrunch, что Neurophos уже подписала контракты с несколькими заказчиками (их имена он раскрывать отказался), а такие гиганты, как Microsoft, «пристально следят» за продукцией стартапа. Несмотря на высокую конкуренцию на рынке ИИ-ускорителей, Боуэн уверен, что рост производительности и энергоэффективности, обеспечиваемый оптическими вычислениями, станет ключевым конкурентным преимуществом их чипов. «Все остальные игроки, включая NVIDIA, в рамках фундаментальной физики кремния развиваются скорее эволюционно, чем революционно, и это зависит от прогресса TSMC. Если взглянуть на улучшения в техпроцессах TSMC, в среднем они повышают энергоэффективность примерно на 15 % за несколько лет», — добавил он.
Ссылка на оригинал: