Cette puce utilise la lumière: une révolution pour les GPU et l'IA ?

Publié par Redbran le 22/02/2024 à 13:00
Source: Nature Photonics
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Des ingénieurs de l'Université de Pennsylvanie ont mis au point un nouveau type de puce qui, contrairement aux puces classiques fonctionnant à l'électricité, utilise les ondes lumineuses pour effectuer des calculs mathématiques complexes. Cette innovation pourrait non seulement accélérer considérablement la vitesse de traitement des ordinateurs mais également réduire leur consommation d'énergie.


Cette puce, basée sur la photonique sur silicium (SiPh), est le fruit d'une recherche avant-gardiste de Nader Engheta, lauréat de la médaille Benjamin Franklin, et le professeur H. Nedwill Ramsey, dans le domaine de la manipulation des matériaux à l'échelle nanométrique pour réaliser des calculs mathématiques avec la lumière. Associant cette expertise à la plateforme SiPh, qui utilise le silicium (un élément abondant et peu coûteux), cette technologie ouvre la voie à des ordinateurs dépassant les limitations actuelles.

La collaboration entre le groupe d'Engheta et celui de Firooz Aflatouni, professeur associé en ingénierie électrique et des systèmes, a conduit au développement de cette puce. Leur recherche, publiée dans Nature Photonics, a pour objectif de créer une plateforme capable d'effectuer des multiplications de matrices par des vecteurs, une opération mathématique essentielle pour les réseaux neuronaux qui alimentent les outils d'IA actuels.

Contrairement à une approche traditionnelle qui utiliserait un wafer de silicium de hauteur uniforme, cette technologie implique de rendre le silicium plus mince, environ 150 nanomètres, mais uniquement dans certaines régions. Ces variations de hauteur permettent de contrôler la propagation de la lumière à travers la puce, ce qui autorise la réalisation de calculs mathématiques à la vitesse de la lumière.

En plus d'une augmentation de vitesse et d'une réduction de la consommation d'énergie, cette puce offre également des avantages en termes de confidentialité. En effet, la possibilité d'effectuer de nombreux calculs simultanément élimine le besoin de stocker des informations sensibles dans la mémoire vive de l'ordinateur, rendant théoriquement un ordinateur équipé de cette technologie inviolable.

Les applications potentielles de cette technologie sont vastes, notamment dans les unités de traitement graphique (GPU), dont la demande a explosé avec l'intérêt croissant pour le développement de nouveaux systèmes d'IA. Cette innovation marque un pas de géant vers des ordinateurs plus rapides, plus efficaces et plus sûrs.
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