Científicos de EEUU crean un nuevo chip más rápido y de menor consumo

Este nuevo chip tiene el potencial de acelerar, de forma importante, la velocidad de procesamiento de las computadoras y, al mismo tiempo, reducir su elevado consumo de energía.

Y estas dos enormes ventajas las ha conseguido este equipo de científicos de la Universidad norteamericana de Pensilvania al desarrollar el primero de estos circuitos electrónicos que utiliza ondas de luz, en lugar de electricidad.

El diseño de este chip está compuesto por “silicio fotónico” (SiPh) y es el primero de la historia que manipula materiales a nanoescala para poder realizar cálculos matemáticos utilizando la luz, que es el medio de comunicación más rápido posible.

Además, para su fabricación se sigue utilizando silicio, un elemento barato y abundante que se emplea ahora para producir chips de computadora a gran escala.

Revolución de la luz

La interacción de las ondas de luz con la materia representa una posible vía para desarrollar computadoras que superen las limitaciones de los chips actuales, que se basan esencialmente en los mismos principios que los chips de los primeros días de la revolución informática en la década de 1960.

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"Decidimos unir fuerzas", explica el investigador Nader Engheta, que lidera este proyecto pionero en la Universidad de Pensilvania.

Su objetivo era desarrollar una plataforma para realizar lo que se conoce como multiplicación de matrices vectoriales, una operación matemática central en el desarrollo y funcionamiento de redes neuronales, la arquitectura informática que impulsa las herramientas de inteligencia artificial actuales.

Engheta explica que, en lugar de utilizar una oblea de silicio de altura uniforme, “se hace el silicio más delgado, digamos 150 nanómetros”, pero sólo en regiones específicas.

Esas variaciones de altura, sin la adición de ningún otro material, proporcionan un medio para controlar la propagación de la luz a través del chip, ya que las variaciones de altura se pueden distribuir para causar que la luz se disperse en patrones específicos, lo que permite que el chip realice cálculos matemáticos. a la velocidad de la luz.

Aplicaciones comerciales

El diseño de este nuevo y revolucionario chip “ya está listo para aplicaciones comerciales y podría adaptarse a los nuevos sistemas de IA" añaden estos investigadores.

Además de una velocidad más rápida y un menor consumo de energía, este nuevo chip tiene ventajas de privacidad: debido a que muchos cálculos pueden ocurrir simultáneamente, no habrá necesidad de almacenar información confidencial en la memoria de trabajo de una computadora, lo que hará que una futura computadora impulsada por dicha tecnología sea prácticamente imposible de piratear.

"Nadie puede piratear una memoria inexistente para acceder a su información", subraya el profesor Aflatouni, otro de los líderes de esta investigación pionera.

Este desarrollo se ha realizado en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Pensilvania y fue apoyado por una subvención de la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea y Naval de los EEUU.