光计算装置、方法和系统制造方法及图纸

本申请实施例提供了光计算装置、方法和系统，该装置包括：运算模块，用于根据N个第一电信号调制第一组光信号以输出第二组光信号；根据N个第二电信号调制第三组光信号以输出第四组光信号；调整第二组光信号和第四组光信号的时延和相位；合束模块，用于将调整后的第二组光信号和第四组光信号合束，以输出第五组光信号，第五组光信号用于指示输入数据与第一权重矩阵、第二权重矩阵的乘加运算结果。根据本申请实施例，有助于提升光计算系统的并行运算能力，进一步提升算力。进一步提升算力。进一步提升算力。

【技术实现步骤摘要】
光计算装置、方法和系统


[0001]本申请实施例涉及光通信领域，更具体地，涉及光计算装置、方法和系统。

技术介绍

[0002]光计算具有高性能和低能耗的特点，受到了广泛关注，其可以用于人工智能(artificial intelligence，AI)领域，以提升神经网络模型的运算速度。
[0003]根据实现原理，光计算系统可以分为空间光计算系统和片上光计算系统。其中，空间光计算系统以4F系统为主，依靠傅里叶变换完成卷积，模拟卷积神经网络(convolutional neural network，CNN)等神经网络模型。片上光计算系统主要利用马赫
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曾德尔调制器(Mach
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Zehnder modulator，MZM)等光学器件构建光学乘加器，如麻省理工学院的光神经网络(optical neural network，ONN)。
[0004]虽然光计算可以加速神经网络模型中占据大量算力的计算部分，但是由于当前的空间光计算系统和片上光计算系统中的计算装置的并行运算能力较差，使得光计算系统的算力无法显著本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光计算装置，其特征在于，包括：运算模块，用于根据N个第一电信号调制第一组光信号以输出第二组光信号，所述第一组光信号用于指示输入数据，所述第一组光信号包括N个输入光信号，所述N个输入光信号的波长均不相同，所述N为大于2的正整数，所述N个第一电信号所用于调制的光信号的波长与所述N个输入光信号的波长一一对应，所述N个第一电信号分别用于指示第一权重矩阵的N个部分，所述第二组光信号用于指示所述输入数据与所述第一权重矩阵的计算结果；所述运算模块还用于：根据N个第二电信号调制第三组光信号以输出第四组光信号，所述第三组光信号用于指示所述输入数据，所述第三组光信号包括所述N个输入光信号，所述N个第二电信号所用于调制的光信号的波长与所述N个输入光信号的波长一一对应，所述N个第二电信号分别用于指示第二权重矩阵的N个部分，所述第三组光信号用于指示所述输入数据与所述第二权重矩阵的计算结果；所述运算模块还用于：调整所述第二组光信号和所述第四组光信号的时延和相位；合束模块，用于将调整后的所述第二组光信号和所述第四组光信号合束，以输出第五组光信号，所述第五组光信号用于指示所述输入数据与所述第一权重矩阵、所述第二权重矩阵的乘加运算结果。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：解复用重组模块，用于解复用和/或重组所述第五组光信号，获得第六组光信号，所述第六组光信号包括所述第五组光信号中的Q个波长的光信号，所述六组光信号用于指示输出数据，所述Q为小于或等于N的正整数。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：复用模块，用于将所述输入数据的N个部分调制为所述N个输入光信号，并将所述N个输入光信号复用到同一路波导中，形成第七组光信号；分束模块，用于所述第七组光信号分束，形成所述第一组光信号和所述第三组光信号。4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：复用模块，用于将所述输入数据的N个部分调制为所述N个输入光信号，并将所述N个输入光信号复用到同一路波导中，分别形成所述第一组光信号和所述第三组光信号。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括加载探测模块，用于：将所述第一权重矩阵拆分为N个部分，配置所述第一权重矩阵的N个部分与所述N个波长一一对应；将所述第二权重矩阵拆分为N个部分，配置所述第二权重矩阵的N个部分与所述N个波长一一对应；将所述N个第一电信号和所述N个第二电信号分别加载至所述运算模块。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述加载探测模块还用于：将所述输入数据变换为N个部分，并配置所述输入数据的N个部分与N个波长一一对应；将所述输入数据的N个部分加载至复用模块，所述复用模块用于向所述运算模块传输所述第一组光信号和所述第三组光信号。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述运算模块包括：N个第一调制器，用于根据所述N个第一电信号调制所述N个输入光信号，所述N个第一
调制器用于调制的光信号的波长与所述N个输入光信号的波长一一对应；N个第二调制器，用于根据所述N个第二电信号调制所述N个输入光信号，所述N个第二调制器用于调制的光信号的波长与所述N个输入光信号的波长一一对应。8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述运算模块包括：第一延迟控制器，用于调整所述第二组光信号的时延和相位；第二延迟控制器，用于调整所述第四组光信号的时延和相位。9.一种光计算方法，其特征在于，包括：运算模块根据N个第一电信号调制第一组光信号以输出第二组光信号，所述第一组光信号用于指示输入数据，所述第一组光信号包括N个输入光信号，所述N个输入光信号的波长均不相同，所述N为大...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳旭，刘寅一，付宇翔，李晨庚，须江，吴彤宇，李亚节，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：