TOPS‐Speed Reconfigurable Photonic Transposed Convolution Accelerator for Generative Tasks

作者
Chan Xia,Shifan Chen,Yifu Xu,Yunping Bai,Xiaotian Zhu,Yixuan Zheng,Zhihui Liu,Sha Zhu,Yuyang Liu,Sai T. Chu,Brent E. Little,Roberto Morandotti,David Moss,Xingyuan Xu,Kun Xu
出处
期刊:Laser & Photonics Reviews [Wiley]
标识
DOI:10.1002/lpor.202500771
摘要

ABSTRACT Transposed convolution, crucial in large‐parameter generative models ranging from content creation to autonomous driving, imposes substantial demands on GPU memory and energy consumption in electronic processors. Electronic processors, fundamentally limited by the von Neumann architecture and further hindered by silicon‐based quantum tunneling effects, struggle to meet the stringent real‐time requirements of modern generative workloads. In contrast, optical computing—exploiting ultra‐wide bandwidth and ultra‐low power consumption—offers a promising alternative for high‐speed transposed convolution in next‐generation AI. Here, we introduce a high‐speed and reconfigurable photonic transposed convolution accelerator (PTCA). By interleaving wavelength, temporal, and spatial dimensions and leveraging an integrated Kerr microcomb for data‐dimension expansion, the PTCA achieves tera operations per second (TOPS) with 100% bit efficiency. Experiments demonstrate a processing speed of 1.026 TOPS, making it, to the best of our knowledge, the fastest reconfigurable PTCA to date. In Fashion‐MNIST reconstruction tasks, this system achieves a mean squared error (MSE) of 0.0062 without any additional post‐processing by electronic fully connected layers. Our work thus establishes a high‐speed, reconfigurable photonic paradigm for accelerating future generative AI.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
勤劳的芷云完成签到,获得积分10
刚刚
韦最发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
一行完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Sophia完成签到,获得积分10
3秒前
茗溪发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
桐桐应助10采纳,获得10
4秒前
4秒前
6秒前
曦谷发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
呵呵贺哈完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
科研通AI6.4应助weslie采纳,获得80
9秒前
可爱迎夏发布了新的文献求助10
9秒前
春夏完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
cheng程完成签到,获得积分10
10秒前
吴小样发布了新的文献求助10
11秒前
uppercrusteve完成签到,获得积分10
11秒前
oymh完成签到 ,获得积分10
11秒前
曦谷完成签到,获得积分10
11秒前
和谐凌波发布了新的文献求助10
13秒前
uu发布了新的文献求助10
13秒前
小甑发布了新的文献求助50
13秒前
琪琪发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
蛋斤发布了新的文献求助10
14秒前
顾矜应助可爱迎夏采纳,获得10
15秒前
九月授衣完成签到,获得积分10
15秒前
印第安老斑鸠应助张茗瑄采纳,获得10
16秒前
AoyuWang发布了新的文献求助10
16秒前
上官若男应助1456采纳,获得10
17秒前
miaotiao完成签到 ,获得积分10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
2026人教社中小学心理健康教育读本高中全一册电子版 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7665756
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9235598
关于积分的说明 19874683
捐赠科研通 7234898
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283598
关于科研通互助平台的介绍 2442382
邀请新用户注册赠送积分活动 2284722