Los procesadores de luz, el futuro de la Inteligencia Artificial.

Una startup de Silicon Valley ha desarrollado un procesador óptico con capacidad para aumentar el rendimiento y la eficacia de los sistemas de Inteligencia Artificial.

La IA está avanzando a tal velocidad que la industria está demandando cada vez más innovaciones para acelerar los procesos informáticos mientras se mantiene el consumo de energía al mínimo.

Los procesadores de IA convencionales no son los más adecuados para realizar aquellas tareas que requieren una potencia computacional muy alta. Estas limitaciones originan retrasos que, por ejemplo, dificultan el funcionamiento de los motores de búsqueda mediante machine learning o del algoritmo guía de los vehículos o drones autónomos.

Un reciente estudio de OpenAI afirma que la potencia de computo necesaria para entrenar modelos de IA se duplica cada tres meses y medio. Sin embargo, los actuales procesadores no son capaces de ofrecer esta potencia al ritmo que requieren estos avances tecnológicos.

Es así como ya se está pensando en el próximo gran desarrollo que será capaz de proporcionar toda esa potencia de computo, pero que además lo haría de forma casi inmediata y bajo un consumo mínimo de energía. Ese próximo gran proyecto son los chips fotónicos capaces de manejar las cargas de trabajo necesarias para IA a la velocidad de la luz.

Potenciar el rendimiento

Y en este contexto, la startup Luminous Computing quiere ofrecer una solución al exceso de hardware y potenciar el rendimiento de los chips semiconductores. La respuesta a este embotellamiento es utilizar láseres para emitir luz a través de pequeñas estructuras en los chips. Los procesadores ópticos encajan a la perfección como vía para gestionar un número elevado de operaciones que ejecutan los sistemas de IA.

Estas pequeñas estructuras funcionan como guías de las ondas de luz, consiguiendo así una pequeña pérdida de energía. La startup tiene como objetivo emplear distintos colores de luz para transferir bits a través de ondas simultáneas. El proceso puede perfeccionar el funcionamiento de los chips electrónicos y hacerlos más eficientes en el transporte de datos que los chips convencionales.

Velocidad sin precedentes

La investigación de Luminous Computing se basa en, términos básicos, en el uso de la luz para mover una enorme cantidad de datos y así poder hacer complejas operaciones de forma inmediata. La idea es que mediante el uso de la fotónica se eliminarían todos los principales cuellos de botella que los procesadores tradicionales tienen hoy día.

Estos nuevos procesadores ópticos son los que mejor encajan para los métodos de IA que requieren un alto nivel de computación. El elemento diferencial es que consiguen transportar una gran cantidad de datos de forma simultánea y necesitan mucha menos potencia.

Mientras que los microchips convencionales utilizan electrones para llevar a cabo los exigentes cálculos matemáticos requeridos para los actuales modelos de IA, el chip de Luminous sólo utiliza la luz. Según la compañía, los actuales chips no son ideales para estas tareas debido a su alto consumo energético y porque no son capaces de procesar los datos con la suficiente rapidez.

Los actuales procesos de machine learning tardan días e incluso semanas, ya que los actuales chips causan retrasos y demoras. Luminous menciona que esto está afectando el desarrollo de proyectos que involucran IA en sus procesos.

Luminous Computing cuenta con el apoyo de figuras de gran relevancia en la industria tecnológica, como Bill Gates.

El prototipo actual del procesador óptico está diseñado para ofrecer una eficiencia energética tres veces superior a la de los chips de IA convencionales. Este incremento en el ritmo de las operaciones puede contribuir a alcanzar una velocidad sin precedentes.

Luminous menciona que crear este tipo de chips no es algo sencillo, incluso el profesor del MIT Dirk Englund asegura que el problema llegará cuando se trate de iniciar la producción a gran escala. Y es que no se trata sólo del chip, sino también se necesitarán nuevos sistemas que van desde láseres hasta moduladores electro-ópticos para controlar la luz y hacerla funcionar.

Con un solo chip podrán remplazar la potencia de computo de 3.000 TPUs de Google, que son los chips que usan actualmente para sus plataforma de inteligencia artificial.

¿Qué es Luminous Computing?

Luminous Computing tiene apenas un año de vida y siete empleados, pero eso no ha sido impedimento para recaudar 9 millones de dólares para seguir adelante con su proyecto de desarrollar un chip óptico para modelos de IA. Detrás de esta inyección de fondos está Bill Gates, Ali Partovi de Neo, Luke Nosek y Steve Oskoui de Gigafund, así como el fondo 10100 de Travis Kalanick, BoxGroup, Dara Khosrowshahi (CEO de Uber) y Emil Michael.

Esta joven startup fue fundada por Michael Gao, el estratega en jefe de la compañía y quien también fundó AlphaSheets; Marcus Gómez, el CEO de Luminous Computing y quien antes fue investigador científico en Tinder y Google; y Mitchell Nahmias, CTO de la compañía, miembro graduado de la National Science Foundation en la Universidad de Princeton y cuya investigación es la base del chip.

Luminous no ofrece detalles concretos de su proyecto y no hay una fecha para que lo veamos funcionado, sólo afirman que en “unos años” empezarán a enviar los kits de desarrollo para su nuevo chip fotónico centrado en inteligencia artificial.

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Ernesto Mota
Nací en el d.f., sigo siendo defeño, hoy radico en la hermosa ciudad de Cuernavaca, Morelos, soy Ing. en Sistemas computacionales, con un posgrado en Tecnologías de información, Doctorando en ambientes virtuales de aprendizaje y realidad aumentada, Tecnólogo es mi categoría laboral, y mi linea de investigación es la realidad aumentada aplicada a nuevos entornos de aprendizaje.

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