Cientistas desenvolvem chip de IA que funciona com ondas de luz

Estamos nos aproximando rapidamente dos limites do silício antigo, já que os transistores estão entrando na sub-2 nme pesquisadores de todo o mundo têm tentado encontrar novos materiais que possam facilitar a adoção de circuitos de tamanho angstrom há mais de uma década. Em vez de encontrar materiais semicondutores elétricos alternativos que possam encolher além de 1 nm, alguns cientistas propõem o uso de circuitos que utilizam luz em vez de corrente elétrica. Para manter as coisas o mais compatível possível com a tecnologia atual de transistores, os cientistas conseguiram combinar silício com emissores fotônicos e uma das aplicações mais recentes dessa combinação foi adaptada para cargas de trabalho de IA. O SciTechDaily informa que uma equipe de pesquisa da Universidade da Pensilvânia, liderada por Nader Engheta, conseguiu manipular ondas de luz com silício para realizar cálculos matemáticos em processadores de IA.

Nader Engheta, em associação com Firooz Aflatouni, desenvolveu um sistema chip fotônico de silício especializado no processamento de multiplicações de matrizes vetoriais, que são essenciais para as redes neurais e os aplicativos de IA atuais. Para que a luz se propagasse por todo o chip, os engenheiros tiveram que reduzir a altura do silício em um determinado número de nanômetros em regiões específicas. As variações de altura resultantes são então empregadas para dispersar as ondas de luz em padrões específicos, levando a cálculos complexos realizados na velocidade da luz.

Aparentemente, a equipe de pesquisa colaborou com uma "fundição comercial" que já adaptou essa tecnologia às instalações de produção existentes para que ela possa ser facilmente usada para produzir chips de GPU de IA. Aflatouni explica que a fundições "podem adotar a plataforma Silicon-Photonics como um complemento e, assim, o senhor pode acelerar o treinamento e a classificação"

O uso de ondas de luz em vez de correntes elétricas pode aumentar significativamente as velocidades de processamento e a eficiência energética, mas também pode melhorar a privacidade dos dados. Como o chip processa um número muito maior de cálculos simultaneamente, os dados não precisam ser armazenados temporariamente na RAM, o que torna praticamente impossível invadir o sistema.