Científicos desarrollan un chip de IA que funciona con ondas de luz

Nos estamos acercando rápidamente a los límites del viejo silicio a medida que los transistores se adentran en la era sub-2 nmy los investigadores de todo el mundo han estado tratando de encontrar nuevos materiales que puedan facilitar la adopción de circuitos de tamaño angstrom desde hace más de una década. En lugar de encontrar materiales semiconductores eléctricos alternativos que puedan encogerse más allá de 1 nm, algunos científicos proponen el uso de circuitos que utilicen luz en lugar de corriente eléctrica. Para mantener las cosas lo más compatibles posible con la tecnología actual de transistores, los científicos han conseguido combinar el silicio con emisores fotónicos y una de las aplicaciones más recientes de este combo se ha adaptado a las cargas de trabajo de la IA. SciTechDaily informa de que un equipo de investigación de la Universidad de Pensilvania dirigido por Nader Engheta ha conseguido manipular ondas de luz con silicio para realizar cálculos matemáticos en procesadores de IA.

Nader Engheta, en asociación con Firooz Aflatouni, desarrolló un sistema silicio-fotónico especializado en el procesamiento de multiplicaciones vectoriales-matriciales, esenciales para las redes neuronales y las aplicaciones de IA actuales. Para que la luz se propague por todo el chip, los ingenieros tuvieron que reducir la altura del silicio en un cierto número de nanómetros en regiones específicas. Las variaciones de altura resultantes se emplean entonces para dispersar las ondas de luz en patrones particulares, lo que permite realizar cálculos complejos a la velocidad de la luz.

Al parecer, el equipo de investigación ha colaborado con una "fundición comercial" que ya ha adaptado esta tecnología a las instalaciones de producción existentes para que pueda utilizarse fácilmente en la producción de chips de GPU de IA. Aflatouni explica que las fundiciones "pueden adoptar la plataforma Silicon-Photonics como un complemento y así se podría acelerar el entrenamiento y la clasificación"

El uso de ondas de luz en lugar de corrientes eléctricas puede aumentar significativamente la velocidad de procesamiento y la eficiencia energética, pero también puede mejorar la privacidad de los datos. Como el chip procesa muchos más cálculos simultáneamente, no es necesario almacenar temporalmente los datos en la memoria RAM, por lo que hackear el sistema resulta prácticamente imposible.