Un cip fotonic revoluționar va face AI-ul mai eficientă

Un cip fotonic revoluționar promite să facă inteligența artificială (AI) mai eficientă energetic și mai rapidă.

Această tehnologie ar putea reduce semnificativ consumul de energie al modelelor AI, accelerând totodată viteza de procesare a informațiilor complexe.

România, țara UE cu cea mai redusă alocare bugetară pe locuitor pentru cercetare și dezvoltare, în 2025

20:21

Transgaz vrea să devină acționar la dezvoltatorul unui terminal american de gaze naturale lichefiate

14:25

Un cip fotonic revoluționar face AI-ul de 100 de ori mai rapidă

Foto: Freepik

Cercetătorii de la Universitatea din Florida au prezentat un cip care folosește lumina în loc de electricitate pentru a efectua calcule de inteligență artificială. Prototipul, descris în revista Advanced Photonics, atinge aceeași precizie precum cipurile electronice, cu o acuratețe de 98%.Diferența majoră constă în eficiență: circuitele fotonice au consumat de până la 100 de ori mai puțină energie pentru aceeași sarcină, potrivit Drivingeco.com.

Această descoperire vine într-un moment în care modelele AI consumă cantități de energie comparabile cu cele ale unor orașe întregi. Cercetătorii susțin că tehnologia poate transforma industria semiconductorilor și poate asigura scalabilitatea AI în anii următori.

Cipul de la Universitatea din Florida a fost dezvoltat în colaborare cu Florida Semiconductor Institute, UCLA și George Washington University.

Ce știe să facă noul cip

Noul cip efectuează calcule complexe care permit sistemelor AI să identifice structuri în date. Acestea sunt importante în sistemele de învățare automată care recunosc tipare în imagini, videoclipuri și texte. Operațiunile sunt realizate prin raze laser și un set de lentile Fresnel microminiaturizate. Acestea sunt similare celor folosite în faruri, dar reduse la dimensiuni mai mici decât grosimea unui fir de păr uman.

Datele sunt convertite în fascicule de lumină în interiorul cipului. Apoi, acestea trec prin lentile care efectuează transformările matematice, iar rezultatul este reconvertit în semnale digitale. Acest proces reduce drastic energia necesară calculului, deschizând calea către sisteme AI cu consum aproape zero.

„Realizarea unei operații-cheie din învățarea automată aproape fără consum de energie reprezintă un salt înainte”, a afirmat Volker J. Sorger, profesor de fotonică semiconductor și coordonator al proiectului.

Multiplexarea în lungime de undă

Pe lângă eficiență, fotonica oferă un alt avantaj, și anume multiplexarea în lungime de undă. Practic, cipul poate procesa simultan mai multe fluxuri de date folosind lasere de culori diferite. Cu această abordare, un singur cip poate gestiona volume de date care în prezent necesită ferme întregi de servere. Astfel, acesta va reduce atât consumul, cât și amprenta de carbon a centrelor de date.

Descoperirea vine într-un moment în care creșterea AI amenință să satureze rețelele electrice globale. Conform estimărilor recente, centrele de date consumă peste 2% din electricitatea globală, iar AI reprezintă o proporție în creștere din acest consum. Antrenarea unui model de limbaj de ultimă generație poate consuma aceeași energie ca 5.000 de locuințe într-un an. Soluții precum calculul optic nu mai sunt o alternativă futuristă, ci o necesitate urgentă pentru a preveni ca AI să devină o povară nesustenabilă pentru planetă.

Viabilitatea tehnologiei pare apropiată. Giganți precum Nvidia au început deja să includă componente optice în sistemele AI. În luna martie, compania americană a anunțat că viitoarele switch-uri de rețea vor folosi fotonică pe siliciu și optică copachetizată. De asemenea, sunt planificate implementări pentru anul viitor.

Viitorul AI sustenabil

Cipul fotonic reprezintă un progres tehnologic, dar și un angajament pentru sustenabilitate în era digitală. Dacă industria va adopta astfel de soluții, AI-ul va putea continua să se extindă fără a depăși limitele energetice ale planetei.

Întrebarea care se pune este dacă giganții tech și guvernele vor acționa suficient de rapid pentru a transforma prototipurile de laborator în produse comerciale. Și asta, înainte ca criza energetică generată de AI să atingă punctul critic.

În acest context, lumina, nu electricitatea, ar putea fi cheia pentru alimentarea următoarei generații de inteligență artificială. Cu cipuri capabile să calculeze la viteze laser și cu un consum minim de energie, granița dintre ceea ce este posibil și ceea ce este sustenabil începe să se estompeze.