Publicada na revista Nature Photonics, esta inovação baseia-se na utilização da luz para transmitir informação. Ao contrário dos sistemas tradicionais que exploram apenas a intensidade luminosa, este chip utiliza também a fase da luz, ou seja, o seu desfasamento.
O chip, tão fino como um cabelo, conta com dois pares de microrressonadores em anel para atingir um desempenho inigualável. — Cortesia
Ao adicionar uma nova dimensão ao sinal, o sistema atinge um desempenho inigualável, mantendo ao mesmo tempo um tamanho minúsculo. "Passamos de uma velocidade de 56 gigabits (Gb) por segundo para 1000 Gb por segundo", salienta o doutorando Alireza Geravand, primeiro autor do estudo.
O equivalente a 100 milhões de livros transferidos em 7 minutos
A equipa de investigação vê um potencial enorme para a aprendizagem dos modelos de IA. "Com 1000 gigabits por segundo, poderias transferir todos os dados de treino — o equivalente a mais de 100 milhões de livros — em menos de 7 minutos, é o tempo de preparar um café", acrescenta ele. E tudo isso consumiria apenas 4 joules, ou seja, a energia necessária para aquecer um mililitro de água em um grau Celsius.
A inovação baseia-se em microrressonadores em anel. Estes minúsculos dispositivos de silício são capazes de manipular a luz e codificar nela informação. O sistema é composto por dois pares de anéis: um para a intensidade, outro para a fase.
Os centros de dados de IA atuais utilizam dezenas, ou mesmo centenas de milhares de processadores, que comunicam entre si como os neurónios de um cérebro. Com um comprimento de alguns milímetros cada, a infraestrutura necessária torna-se rapidamente enorme e a energia para a alimentar também. "Acabamos com um sistema que tem quilómetros de comprimento", especifica o doutorando. Graças à sua tecnologia, os dispositivos podem comunicar rápida e eficientemente, como se estivessem a apenas alguns metros de distância uns dos outros. É uma vantagem considerável, uma vez que as necessidades em IA não param de crescer.
O doutorando Alireza Geravand trabalha nesta tecnologia nos laboratórios do COPL. — Dany Vachon
Esta tecnologia poderá ser integrada na indústria nos próximos anos. Empresas como a NVIDIA já começaram a utilizar microrressonadores, embora estes estejam limitados à intensidade luminosa.
"Há 10 anos, o nosso laboratório tinha demonstrado esta tecnologia. Hoje, damos um novo passo. Talvez dentro de alguns anos a indústria nos alcance e esta inovação chegue ao mercado", conclui Alireza Geravand.
Os outros signatários do estudo são Zibo Zheng, Farshid Shateri, Simon Levasseur, Leslie A. Rusch e Wei Shi.