Pesquisadores da NTT Research, em parceria com a Cornell University, desenvolvem “fotônica não-linear programável”, permitindo chips mais rápidos, eficientes e que combatem o superaquecimento de circuitos nanométricos.
Uma equipe de pesquisa da NTT Research Inc. desenvolveu uma tecnologia inovadora que promete ajudar a mitigar o crescente consumo maciço de eletricidade dos centros de dados, impulsionado pela expansão da Inteligência Artificial (AI).
O problema central reside no avanço dos chips semicondutores: à medida que as linhas dos circuitos diminuem para a nanoescala (cerca de um centésimo de milésimo da espessura de um fio de cabelo humano), a quantidade de calor gerado aumenta drasticamente. Manter esses sistemas resfriados exige grandes quantidades de energia, tornando-se um desafio global.
Inovação: Circuitos Fotônicos Programáveis
Para combater o problema do calor e da ineficiência, a equipe de pesquisadores, sediada no Silicon Valley (Califórnia), na Cornell University e em outras instituições, recorreu à luz em vez de elétrons para o processamento de dados.
- O Conceito: A nova tecnologia utiliza luz para maior controle ao atribuir funções ao substrato de um microchip conhecido como Circuito Integrado Fotônico.
- Vantagens: A luz não só é mais eficiente e gera menos calor do que os circuitos eletrônicos, mas também pode realizar cálculos de forma mais rápida.
O estudo que detalha as descobertas foi publicado no prestigiado jornal científico britânico Nature.
“Fotônica Não-Linear Programável” e Aplicações em AI
O avanço tecnológico mais recente é denominado “fotônica não-linear programável”.
- Funcionalidade: Essa tecnologia torna possível incorporar múltiplas funções em um único substrato e alternar as funções conforme necessário.
- Aplicações em Machine Learning: A tecnologia possui potencial para ser aplicada em sistemas de aprendizado de máquina (Machine Learning), incluindo os Grandes Modelos de Linguagem (LLMs), que são a base das tecnologias centrais de AI.
Ryotatsu Yanagimoto, pesquisador da NTT Research, enfatizou o impacto:
“As computações que os computadores atualmente realizam usando grandes quantidades de eletricidade podem ser feitas de forma mais eficiente com luz.”
Superando Desafios de Fabricação
A pesquisa também oferece soluções para os desafios de qualidade na fabricação de semicondutores, que frequentemente enfrentam defeitos devido à complexidade e precisão exigidas.
- Desafio Anterior: Os chips de circuitos integrados fotônicos anteriores enfrentavam um problema de qualidade semelhante ao dos semicondutores eletrônicos, pois os circuitos não podiam ser modificados após serem gravados.
- Solução: Os novos achados são vistos como aplicáveis à solução desse problema de defeitos.
O principal obstáculo para a aplicação prática dessa tecnologia em larga escala na AI é a possibilidade de aumentar a produção (escalabilidade) dos circuitos integrados fotônicos. Yanagimoto se mostrou otimista: “Depende do custo, mas fisicamente é possível.”
Com infromações via Asahi Shimbun
