Novo Chip Permite uma Computação de IA Extremamente Rápida
Engenheiros da Universidade da Pensilvânia criaram um novo chip que utiliza ondas de luz em vez de eletricidade para realizar os cálculos complexos necessários para treinar a IA. Esta inovação promete aumentar significativamente a velocidade de processamento dos computadores e, simultaneamente, diminuir o seu consumo de energia.
O novo chip silício-fotónico (SiPh) marca um avanço significativo ao integrar a investigação pioneira do laureado com a Medalha Benjamin Franklin e Professor H. Nedwill Ramsey, Nader Engheta, especializado na manipulação de materiais à nanoescala para cálculos matemáticos utilizando a luz – o método de comunicação mais rápido – com a plataforma SiPh, que emprega o silício, um elemento abundante e barato normalmente utilizado para a produção em massa de chips para computadores.
Explorar a Interação Luz-Matéria para a Computação da Próxima Geração
A interação entre as ondas de luz e a matéria apresenta uma via potencial para a criação de computadores que transcendam as limitações dos actuais chips, que se baseiam em princípios que remontam aos primórdios da computação, na década de 1960.
Num estudo publicado na revista Nature Photonics, a equipa de Engheta, juntamente com Firooz Aflatouni, Professor Associado de Engenharia Eléctrica e de Sistemas, descreve o desenvolvimento deste chip inovador.
No entanto, Engheta explica que decidiram colaborar, aproveitando a experiência do grupo de investigação de Aflatouni em dispositivos de silício à escala nanométrica. O seu objetivo era criar uma plataforma capaz de efetuar a multiplicação de matrizes vectoriais, uma operação matemática fundamental para o desenvolvimento e a funcionalidade das redes neuronais, a arquitetura subjacente às ferramentas modernas de IA.
Manipulação da Espessura do Silício para Controlo da Propagação da Luz
Engheta explica que, em vez de utilizar uma bolacha de silício uniforme, a abordagem envolve a diluição do silício até cerca de 150 nanómetros em áreas específicas, permitindo um controlo preciso da propagação da luz através do chip. Estas variações de espessura, sem a necessidade de materiais adicionais, manipulam a dispersão da luz em padrões pré-determinados, facilitando a realização de cálculos matemáticos rápidos à velocidade da luz.
Aflatouni sublinha que, devido a restrições impostas pela fundição comercial responsável pelo fabrico dos chips, esta conceção já está pronta para ser utilizada comercialmente e pode potencialmente ser integrada em unidades de processamento gráfico (GPU), que são muito procuradas para o desenvolvimento de novos sistemas de IA.
O engenheiro explica: “Podem incorporar a plataforma Silicon Photonics como uma extensão, permitindo uma formação e classificação aceleradas”.
Para além da sua maior velocidade e eficiência energética, o chip desenvolvido por Engheta e Aflatouni oferece vantagens em termos de privacidade. Uma vez que é possível efetuar vários cálculos em simultâneo, os dados sensíveis deixam de ter de ser armazenados na memória ativa do computador, o que torna um futuro computador alimentado por esta tecnologia praticamente imune a tentativas de pirataria informática.
Aflatouni sublinha que “ninguém pode violar uma memória inexistente para aceder aos seus dados”.
Outros colaboradores da investigação incluem Vahid Nikkhah, Ali Pirmoradi, Farshid Ashtiani e Brian Edwards da Penn Engineering.
Leia O Artigo Original: Phys org
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