Des chercheurs américains développent une puce informatique « inpiratable » fonctionnant à la lumière

Des chercheurs américains développent une puce informatique « inpiratable » fonctionnant à la lumière
Table
  1. Développement technologique
  2. Innovations et avantages


Des ingénieurs de l'Université de Pennsylvanie ont développé une puce innovante qui, en utilisant des ondes lumineuses au lieu de l'électricité, effectue les calculs mathématiques complexes nécessaires à la formation de l'intelligence artificielle. Cette puce a le potentiel d'accélérer radicalement la vitesse de traitement des ordinateurs, tout en réduit votre consommation d’énergie.

La puce photonique au silicium (SiPh) représente une percée, combinant les recherches pionnières de Nader Engheta, lauréat de la médaille Benjamin Franklin et du professeur H. Nedwill Ramsey, dans la manipulation de matériaux à l'échelle nanométrique pour effectuer des calculs mathématiques en utilisant la lumière, le moyen de communication le plus rapide possible, avec le Plateforme SiPh, qui utilise le silicium, un élément abondant et peu coûteux pour la production en série de puces informatiques.

Développement technologique

L’interaction des ondes lumineuses avec la matière ouvre la voie au développement d’ordinateurs dépassant les limites des puces actuelles, basés essentiellement sur les mêmes principes que les puces du début de la révolution informatique dans les années 1960.

Dans un article publié dans Nature Photonics, le groupe d'Engheta, ainsi que celui de Firooz Aflatouni, professeur agrégé en génie électrique et des systèmes, décrivent le développement de la nouvelle puce. «Nous avons décidé d'unir nos forces«dit Engheta, profitant du fait que le groupe de recherche d'Aflatouni a été pionnier dans les dispositifs en silicium à l'échelle nanométrique.

L’objectif était de développer une plateforme capable d’effectuer ce que l’on appelle la multiplication matrice-vecteur, une opération mathématique centrale dans le développement et le fonctionnement des réseaux de neurones, l’architecture informatique qui alimente les outils d’IA actuels.

Innovations et avantages

Au lieu d'utiliser une plaquette de silicium de hauteur uniforme, explique Engheta : "vous rendez le silicium plus fin, disons 150 nanomètres«, mais seulement dans des régions spécifiques. Ces variations de hauteur, sans l'ajout d'aucun autre matériau, fournissent un moyen de contrôler la propagation de la lumière à travers la puce, car les variations de hauteur peuvent être réparties pour provoquer la diffusion de la lumière selon des motifs spécifiques, permettant à la puce d'effectuer des calculs mathématiques à la vitesse de la lumière.

En raison des limitations imposées par la fonderie commerciale qui a produit les puces, Aflatouni affirme que cette conception est désormais prête pour des applications commerciales et pourrait être adaptée pour être utilisée dans les unités de traitement graphique (GPU), dont la demande a explosé avec l'intérêt généralisé pour le développement de nouveaux systèmes d'IA. . «Ils peuvent adopter la plateforme Silicon Photonics en complément« dit Aflatouni, «et puis vous pourriez accélérer la formation et la classification«.

En plus d'une vitesse plus élevée et d'une consommation d'énergie plus faible, la puce d'Engheta et Aflatouni offre des avantages en matière de confidentialité : puisque de nombreux calculs peuvent être effectués simultanément, les informations sensibles n'auront pas besoin d'être stockées dans la mémoire de travail d'un ordinateur, ce qui rend un futur ordinateur alimenté par une telle technologie pratiquement impossible à pirater. . «Personne ne peut pirater une mémoire inexistante pour accéder à vos informations«dit Aflatouni.

Via Une nouvelle puce ouvre la porte à l’informatique IA | EurêkAlerte !

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