De nouvelles puces mémoire contrôlées par la lumière et des aimants rendent les ordinateurs dotés d'IA moins gourmands en énergie.

Des chercheurs américains développent un nouveau type de puce mémoire capable à la fois de stocker des informations et d'effectuer des calculs avec une grande rapidité et une grande efficacité.

Selon des chercheurs, les puces de mémoire magnéto-optiques pourraient contribuer à réduire la consommation d'énergie et ainsi libérer de la puissance pour l'intelligence artificielle. (Source : Live Science)

Il s'agit d'un nouveau type de puce mémoire ultra-rapide (ou cellule mémoire) qui utilise à la fois des signaux optiques et des aimants pour traiter et stocker efficacement les données.

Ces cellules permettent d'effectuer des calculs à haute vitesse, a indiqué l'équipe dans la revue Nature Photonics. La vitesse de traitement accrue et la consommation d'énergie réduite faciliteront l'adaptation des centres de données aux systèmes d'intelligence artificielle (IA).

« Les centres de données équipés de milliers de processeurs graphiques (GPU) consomment énormément d'énergie », explique Nathan Youngblood, ingénieur en génie électrique et informatique à l'Université de Pittsburgh et co-auteur de l'étude. « La solution consiste souvent à acheter davantage de GPU, ce qui augmente la consommation d'énergie. Si l'optique permet de résoudre ce problème plus efficacement et plus rapidement, la consommation d'énergie sera réduite et le système d'apprentissage automatique fonctionnera plus rapidement. »

Ces nouvelles cellules de mémoire utilisent un champ magnétique pour diriger un signal lumineux dans le sens horaire ou antihoraire à travers un résonateur annulaire, un composant qui amplifie la lumière à certaines longueurs d'onde, et l'envoient vers l'un des deux ports de sortie. Selon l'intensité lumineuse à chaque port de sortie, la cellule de mémoire peut encoder un nombre compris entre 0 et 1, ou entre 0 et -1. Contrairement aux cellules de mémoire traditionnelles qui n'encodent que des valeurs 0 ou 1 par bit d'information, les nouvelles cellules de mémoire peuvent encoder plusieurs valeurs non entières, permettant ainsi le stockage de jusqu'à 3,5 bits par cellule.

Ces signaux lumineux, qui tournent dans le sens antihoraire et horaire, sont comme « deux coureurs sur la même piste, mais dans des directions opposées, le vent étant toujours devant l'un et derrière l'autre », explique l'ingénieur Youngblood.

Les données recueillies lors de cette course autour du résonateur annulaire peuvent être utilisées pour renforcer les connexions entre les nœuds des réseaux neuronaux artificiels, aidant ainsi les algorithmes d'apprentissage automatique à traiter les données d'une manière similaire au cerveau humain, a-t-il déclaré.

Contrairement aux ordinateurs traditionnels, qui effectuent les calculs dans l'unité centrale de traitement puis envoient les résultats à la mémoire, les nouvelles cellules de mémoire effectuent des calculs à haute vitesse directement au sein de la matrice de mémoire. Selon Youngblood, le calcul en mémoire est particulièrement utile pour des applications telles que l'intelligence artificielle, qui nécessitent le traitement rapide d'une grande quantité de données.

L'équipe a également démontré la durabilité de ce type de puce de mémoire magnéto-optique. Les chercheurs ont indiqué avoir effectué plus de 2 milliards d'écritures et d'effacements sur ces puces sans constater la moindre dégradation des performances, soit une amélioration d'un facteur 1 000 par rapport aux technologies de mémoire précédentes. Les clés USB classiques sont limitées à 10 000 à 100 000 écritures et effacements, a précisé Youngblood.

À l'avenir, M. Youngblood et ses collègues espèrent ajouter davantage de ces cellules de mémoire aux ordinateurs et tester des calculs plus avancés.

Cette technologie pourrait contribuer à réduire la quantité d'électricité nécessaire au fonctionnement des systèmes d'intelligence artificielle, a-t-il déclaré.

Source: https://baoquocte.vn/chip-bo-nho-moi-duoc-dieu-khien-bang-anh-sang-va-nam-cham-giup-may-tinh-ai-it-ngon-dien-hon-292647.html