Los nuevos chips de memoria controlados por luz e imanes hacen que las computadoras con inteligencia artificial consuman menos energía

Investigadores estadounidenses están desarrollando un nuevo tipo de chip de memoria que puede almacenar información y realizar cálculos con alta velocidad y eficiencia.

Los chips de memoria magnetoóptica podrían ayudar a reducir el consumo de energía y liberar energía para la IA, afirman los investigadores. (Fuente: Live Science)

Se trata de un nuevo tipo de chip de memoria ultrarrápido (o celda de memoria) que utiliza señales ópticas e imanes para procesar y almacenar datos de manera eficiente.

Estas celdas de memoria permiten a los usuarios ejecutar cálculos a alta velocidad, dijo el equipo en la revista Nature Photonics. Las velocidades de procesamiento más rápidas y el menor consumo de energía facilitarán la ampliación de los centros de datos para que funcionen los sistemas de inteligencia artificial (IA).

“Se necesita mucha energía para operar centros de datos con miles de unidades de procesamiento de gráficos (GPU)”, dijo el coautor del estudio Nathan Youngblood, ingeniero eléctrico e informático de la Universidad de Pittsburgh. Y la solución suele ser comprar más GPU y consumir más energía. “Entonces, si la óptica puede resolver este problema de manera más eficiente y rápida, será una solución que reducirá el consumo de energía y el sistema de aprendizaje automático también funcionará más rápido”.

Estas nuevas células de memoria utilizan campos magnéticos para dirigir una señal de luz en sentido horario o antihorario a través de un resonador de anillo, un componente que mejora la luz en ciertas longitudes de onda y va a uno de dos puertos de salida. Dependiendo de la intensidad de la luz en cada puerto de salida, la celda de memoria puede codificar un número de 0 a 1, o de 0 a menos 1. A diferencia de las celdas de memoria tradicionales que solo codifican valores 0 o 1 en un bit de información, la nueva celda de memoria puede codificar una cantidad de valores no enteros, lo que permite almacenar hasta 3,5 bits por celda de memoria.

Esas señales luminosas que giran en sentido horario y antihorario son como “dos corredores que corren en la misma pista, pero en direcciones opuestas, con el viento siempre delante de uno y detrás del otro”, dice el ingeniero Youngblood.

Los números obtenidos de la carrera alrededor de este resonador de anillo se pueden utilizar para fortalecer las conexiones entre los nodos de una red neuronal artificial. Ayudan a los algoritmos de aprendizaje automático a procesar datos de manera similar al cerebro humano, dijo.

A diferencia de las computadoras tradicionales que realizan cálculos en la unidad central de procesamiento y luego envían los resultados a la memoria, las nuevas celdas de memoria realizan cálculos de alta velocidad directamente dentro de la matriz de memoria. Youngblood dice que la computación en memoria es particularmente útil para aplicaciones como la inteligencia artificial que necesitan procesar una gran cantidad de datos muy rápidamente.

El equipo también demostró la durabilidad de este tipo de chip de memoria magnetoóptico. Los investigadores dicen que ejecutaron más de 2 mil millones de escrituras y borrados en estos chips sin notar ninguna degradación en el rendimiento, una mejora de 1.000 veces respecto de las tecnologías de memoria anteriores. Las unidades flash típicas están limitadas a entre 10.000 y 100.000 ciclos de escritura y borrado, dijo Youngblood.

En el futuro, Youngblood y sus colegas esperan agregar más de estas células de memoria a las computadoras y probar cálculos más avanzados.

La tecnología podría ayudar a reducir la cantidad de electricidad necesaria para ejecutar sistemas de inteligencia artificial, dijo.

Fuente: https://baoquocte.vn/chip-bo-nho-moi-duoc-dieu-khien-bang-anh-sang-va-nam-cham-giup-may-tinh-ai-it-ngon-dien-hon-292647.html