Dando forma al futuro del procesamiento de la información y la tecnología de la memoria
Con financiación de la UE, los investigadores han desarrollado nuevas formas de hardware informático preparadas para responder a las exigencias de los metadatos y la inteligencia artificial.
La Internet de los objetos y los metadatos marcarán el futuro del procesamiento y almacenamiento de la información.
Según C. David Wright, catedrático de Ingeniería Electrónica e Informática de la Universidad de Exeter, “las exigencias cada vez mayores de la informática ubicua requieren dispositivos conectados, pequeños, flexibles y energéticamente eficientes”.
“El aumento de los metadatos nos obliga a desarrollar hardware y software de procesamiento más rápidos, menos consumidores de energía y más inteligentes que nos permitan extraer y utilizar información relevante de estos abundantes datos”.
Ambos requisitos se satisfacen en el proyecto Fun-COMP, financiado por la UE.
La informática en la era de la IA
El objetivo del proyecto era crear nuevos tipos de hardware informático que se adaptaran a los megadatos y la inteligencia artificial (IA). El coordinador del proyecto, C. David Wright, explica: "Nuestro objetivo era desarrollar una nueva ola de tecnologías relevantes para la industria que pudieran superar los límites a los que se enfrentan los enfoques tradicionales de procesamiento y almacenamiento".
Los investigadores se concentraron en la nanofotónica y el uso de dispositivos y sistemas de manipulación de la luz a escala nanométrica para lograrlo.
Los dispositivos y sistemas nanofotónicos innovadores creados en el proyecto Fun-COMP combinan la computación y la memoria, según C. David Wright. Además, incorporan la capacidad de aprender, adaptarse y evolucionar al hardware.
C. David Wright añade: "Hemos podido aprovechar las enormes ventajas, en términos de mayor velocidad y ancho de banda y menor consumo de energía, que promete la aparición de los sistemas fotónicos basados en silicio, al diseñar soluciones de abajo hacia arriba."
Procesamiento a la velocidad de la luz
Una forma completamente nueva de coprocesador fotónico, también conocido como Unidad de Procesamiento Tensorial (TPU), es una de estas opciones. Según Harish Bhaskaran, profesor de la Universidad de Oxford y socio principal de Fun-COMP, “esta TPU puede realizar los productos matriciales y vectoriales utilizados por la IA a velocidades muy superiores a las de los actuales procesadores electrónicos especializados”.
Además, los investigadores han logrado crear el primer chip totalmente óptico de procesamiento fotónico neurosináptico de cambio de fase. El chip puede realizar aprendizaje supervisado y no supervisado al integrar neuronas y sinapsis fotónicas de hardware interconectado.
Un resultado significativo adicional es un nuevo procesador fotónico de correlación que puede detectar correlaciones no supervisadas en flujos de datos del mundo real.
Abu Sebastian, investigador de IBM Zúrich y uno de los principales socios industriales del proyecto, comenta: "Este procesador podría ser muy útil para tareas como el análisis de redes sociales, la previsión financiera y la detección de anomalías en centros de datos".
Una innovación líder mundial
Estos hallazgos en conjunto han hecho que la fotónica de cambio de fase integrada sea un campo de investigación importante para el desarrollo de futuras tecnologías informáticas y de comunicaciones.
C. David Wright concluye diciendo: "Gracias en parte a los apasionantes resultados del proyecto Fun-COMP, grupos de investigación punteros de todo el mundo ahora trabajan en este campo".
Además, los gobiernos están invirtiendo en este sector. En particular, en el marco del proyecto Phoenics, financiado por la UE y dirigido por Wolfram Pernice, catedrático de la Universidad de Heidelberg, Wright y otros investigadores del proyecto Fun-COMP están desarrollando hardware de TPU fotónico.
Salience Labs, con sede en Oxford, es una empresa derivada creada por otros socios e investigadores de Fun-COMP que se dedica a comercializar algunas de las ideas del proyecto.
Los hallazgos de Fun-COMP también se han discutido en 38 conferencias y se han publicado en 41 artículos de revistas destacadas como "Nature", "Nature Nanotechnology", "Science Advances" y "Optica".
Fuente:https://cordis.europa.eu/
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