Семенцов Юрий Анатольевич, вице-президент по стратегическому развитию ГК «Элемент»
д.т.н. Трещиков Владимир Николаевич, генеральный директор ООО «Т8»
Цели и задачи
Цель круглого стола – обсудить смену вычислительной парадигмы и возможности использования фотонных вычислителей, матричных оптических умножителей и элементов интегральной фотоники для сокращения разрыва с универсальными GPU в рамках современной микроэлектроники Российской Федерации.
Задачи круглого стола:
обсудить статус фотонных вычислителей: как ведут себя нейросети на фотонных вычислителях, механизмы оптического матричного перемножения, потери точности аналогового тракта, шум и калибровку, ограничения по разрядности и известные проблемы при переходе от лабораторных прототипов к прикладным задачам ИИ;
рассмотреть архитектуру и параметры разрабатываемого фотонного вычислителя: технологическую платформу, характеристики, маршрут изготовления, требования к элементной базе и планы по масштабированию;
обсудить сложности постановки технологических процессов для фотонных вычислителей: кремниевая фотоника, нитрид кремния, фосфид индия, тонкоплёночный ниобат лития, гетероинтеграция и гибридные КМОП-фотонные сборки. А также оценить, на каком уровне относительно мирового находится сейчас российский контур;
зафиксировать возможные траектории развития направления в России и наметить план дальнейших действий по формированию отраслевой дорожной карты.
Аннотация
Современная микроэлектроника, по оценкам экспертного сообщества, приближается к рубежу, за которым дальнейшее наращивание производительности универсальных вычислителей за счёт масштабирования топологической нормы становится всё менее рациональной стратегией для России. Классический маршрут – универсальные GPU топологических норм 3–5 нанометров – в обозримой перспективе представляется труднодостижимым на отечественном оборудовании.
В этой связи в качестве ключевого тезиса круглого стола предлагается к обсуждению следующий: конкурентоспособность российских вычислений может достигаться преимущественно не масштабированием нормы, а постепенной сменой вычислительной парадигмы – переходом к специализированным фотонным архитектурам, в которых основной выигрыш обеспечивается физикой процесса и архитектурой вычислителя, а не литографией.
В центре обсуждения – фотонные вычислители как приоритетное направление. Оптические и фотонные архитектуры потенциально способны выполнять матричные и линейно-алгебраические операции со скоростью света и с существенно меньшим энергопотреблением, что может оказаться значимым для задач искусственного интеллекта, обработки сигналов и защищённой связи. Среди рассматриваемых технологических платформ – кремниевая фотоника, нитрид кремния, интегральные схемы на фосфиде индия и тонкоплёночном ниобате лития, микрорезонаторные решения, оптические матричные умножители и дифракционные оптические нейронные сети. В России, по имеющимся данным, по каждой из этих подобластей сформировался самостоятельный научный задел; открытым остаётся вопрос перевода лабораторных прототипов в инженерные образцы и промышленные изделия, а также готовности заводов микроэлектроники к постановке соответствующих технологических маршрутов.
Центральный вопрос сессии: можно ли в Российской Федерации в ближайшее десятилетие реализовать полный цикл производства фотонных вычислителей как реалистичную альтернативу универсальным GPU-решениям.
Программа сессии:
Открывающий трендвотчинг-доклад – Семенцов Юрий Анатольевич (ГК «Элемент»). Далее – основные доклады индустриальных и научных участников. Завершающий блок – модерируемая дискуссия продолжительностью около 30 минут по итогам докладов.
Приглашены к выступлению:
Семенцов Юрий Анатольевич, вице-президент по стратегическому развитию ГК «Элемент»
д.т.н. Трещиков Владимир Николаевич, генеральный директор ООО «Т8»
Петров М. И., в. н. с., руководитель группы, ИТМО – совместно с лазерным центром.
к.ф.-м.н. Страупе Станислав Сергеевич, научный руководитель Центра квантовых технологий СБЕР
к.ф.-м.н. Тархов Михаил Александрович, начальник лаборатории ИНМЭ РАН
Дополнительные докладчики (к рассмотрению):
Шипулин Аркадий Владимирович, руководитель лаборатории интегральной фотоники Сколтеха
к.т.н., доц. Родионов Илья Анатольевич, директор НОЦ «Функциональные микро/наносистемы» МГТУ им. Баумана
А. В. Акимов, руководитель лаборатории «Квантовые симуляторы и интегрированная фотоника» RQC-ФИАН
ООО «Московский центр фотоники» (МЦФ, ОЭЗ «Технополис Москва», Зеленоград) – первая в России промышленная фабрика фотонных интегральных схем: доклад по маршруту постановки производства ФИС и готовности отечественного производственного контура для фотонных вычислителей
Приглашённая профильная научная экспертиза:
к.ф.-м.н. Тархов Михаил Александрович, ИНМЭ РАН
Шипулин Аркадий Владимирович, лаборатория интегральной фотоники Сколтех
Колачевский Николай Николаевич , ФИАН
А. В. Акимов, ФИАН
М. И. Петров, ИТМО, Новый физтех
академик РАН, д.т.н., проф. Сойфер Виктор Александрович, Самарский университет им. Королёва
к.т.н., доц. Родионов Илья Анатольевич, МГТУ им. Баумана, НОЦ ФМН
ИФП СО РАН (Новосибирск) – центр полупроводниковой фотоники и фотоэлектроники
ООО «Московский центр фотоники» (МЦФ, ОЭЗ «Технополис Москва», Зеленоград) – первая в России фабрика ФИС
Также приглашены к дискуссии: Минпромторг России, ФПИ, РНФ, Госкорпорация «Росатом», МФТИ, АО «Микрон», АО «НИИМЭ», НИИЭТ, НИИМА «Прогресс», НЗПП с ОКБ «Восток», АО НИИТМ, Ситроникс-МД, дизайн-центры МЦСТ, АО «Байкал Электроникс», АО «ПКК Миландр», YADRO, GS Group, а также институты развития и банки (ФСИ, ВЭБ.РФ, Газпромбанк, ВТБ, СБЕР).