光子计算(Photonic Computing)在LLM中的潜力:利用光学矩阵乘法加速线性层

光子计算在LLM中的潜力:利用光学矩阵乘法加速线性层 各位朋友,大家好!今天我们来探讨一个非常前沿且充满潜力的领域:光子计算在大型语言模型(LLM)中的应用,特别是如何利用光学矩阵乘法来加速LLM中的线性层。 LLM与线性层的计算瓶颈 大型语言模型,如GPT系列、BERT等,已经深刻地改变了自然语言处理领域。它们的核心组成部分是深度神经网络,而这些网络中,线性层(也称为全连接层或密集层)占据了绝大部分的计算量。 在线性层中,我们主要执行矩阵乘法:Y = AX + B,其中: A 是权重矩阵 X 是输入向量 B 是偏置向量 Y 是输出向量 随着模型规模的增大,权重矩阵 A 的尺寸变得极其庞大,导致矩阵乘法的计算量呈指数级增长。传统的电子计算方法,受限于晶体管的开关速度、互连线的带宽和功耗等因素,在处理如此巨大的矩阵乘法时面临着严重的瓶颈。 光子计算的优势与原理 光子计算利用光子作为信息载体,与电子计算相比,具有以下显著优势: 高速性: 光速远高于电子的漂移速度,理论上光子计算的速度可以达到电子计算的数千倍。 低功耗: 光子在传输过程中几乎没有能量损耗,因此可以显著降低功耗。 高带宽: 光 …