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

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

Chip bộ nhớ mới được điều khiển bằng ánh sáng và nam châm giúp máy tính AI ít ngốn điện hơn

Los investigadores afirman que los chips de memoria fotomagnética podrían ayudar a reducir el consumo de energía, liberando recursos para la IA. (Fuente: Live Science)

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

El equipo de investigación afirmó en la revista Nature Photonics que estas celdas de memoria permiten a los usuarios realizar cálculos a alta velocidad. Mayores velocidades de procesamiento y un menor consumo de energía facilitarán la escalabilidad de los centros de datos para facilitar el uso de sistemas de inteligencia artificial (IA).

El coautor del estudio, Nathan Youngblood, ingeniero eléctrico e informático de la Universidad de Pittsburgh (EE. UU.), afirmó: «Se necesita mucha energía para alimentar centros de datos con miles de unidades de procesamiento gráfico (GPU). Y la solución suele ser comprar más GPU y consumir más energía. Por lo tanto, si la óptica puede resolver este problema de forma más eficiente y rápida, sería una solución para reducir el consumo de energía, y los sistemas de aprendizaje automático también funcionarían más rápido».

Estos nuevos tipos de celdas de memoria utilizan campos magnéticos para controlar una señal luminosa en sentido horario o antihorario mediante un resonador de anillo, un componente que amplifica la luz a longitudes de onda específicas y la dirige a uno de dos puertos de salida. Según 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 -1. A diferencia de las celdas de memoria tradicionales, que solo codifican valores 0 o 1 en un solo bit de información, las nuevas celdas de memoria pueden 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 en la misma pista, pero corren en direcciones opuestas, con el viento siempre delante de uno y detrás del otro", dijo el ingeniero Youngblood.

Los números obtenidos de la carrera alrededor de este resonador de anillo pueden utilizarse para mejorar las conexiones entre nodos en redes neuronales artificiales. Ayudan a los algoritmos de aprendizaje automático a procesar datos de forma similar al cerebro humano, afirmó.

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 afirma que la computación en memoria es particularmente útil para aplicaciones como la inteligencia artificial, que requieren procesar grandes cantidades de datos con gran rapidez.

El equipo de investigación también demostró la durabilidad de este tipo de chip de memoria optomagnética. Los investigadores afirmaron que ejecutaron más de 2 mil millones de ciclos de escritura y borrado en los chips sin observar ninguna degradación del rendimiento, lo que representa una mejora de 1000 veces con respecto a las tecnologías de memoria anteriores. Las unidades flash convencionales están limitadas a entre 10 000 y 100 000 ciclos de escritura y borrado, afirmó Youngblood.

En el futuro, Youngblood y sus colegas esperan poder agregar más de estas celdas de memoria a la computadora y experimentar con cálculos más avanzados.

Esta tecnología podría ayudar a minimizar la cantidad de electricidad necesaria para operar sistemas de inteligencia artificial, dijo.

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