Novos chips de memória controlados por luz e ímãs tornam os computadores com IA menos exigentes em termos de energia.

Pesquisadores dos EUA estão desenvolvendo um novo tipo de chip de memória que pode armazenar informações e realizar cálculos com alta velocidade e eficiência.

Pesquisadores afirmam que chips de memória magneto-óptica podem ajudar a reduzir o consumo de energia, liberando energia para inteligência artificial. (Fonte: Live Science)

Trata-se de um novo tipo de chip de memória ultrarrápido (ou célula de memória) que utiliza sinais ópticos e ímãs para processar e armazenar dados de forma eficiente.

As células permitem que os usuários executem cálculos de alta velocidade, afirmou a equipe na revista Nature Photonics. A maior velocidade de processamento e o menor consumo de energia ajudarão a dimensionar os data centers para que os sistemas de inteligência artificial (IA) funcionem com facilidade.

“Centros de dados com milhares de unidades de processamento gráfico (GPUs) exigem muita energia para operar”, disse o coautor do estudo, Nathan Youngblood, engenheiro elétrico e de computação da Universidade de Pittsburgh. “A solução geralmente é comprar mais GPUs e usar mais energia. Portanto, se a óptica puder resolver esse problema de forma mais eficiente e rápida, reduzirá o consumo de energia e o sistema de aprendizado de máquina também funcionará mais rapidamente.”

Essas novas células de memória utilizam um campo magnético para direcionar um sinal de luz no sentido horário ou anti-horário através de um ressonador em anel, um componente que amplifica a luz em determinados comprimentos de onda, e o envia para uma das duas portas de saída. Dependendo da intensidade da luz em cada porta de saída, a célula de memória pode codificar um número entre 0 e 1, ou entre 0 e -1. Ao contrário das células de memória tradicionais que codificam apenas valores 0 ou 1 em um bit de informação, as novas células de memória podem codificar uma série de valores não inteiros, permitindo o armazenamento de até 3,5 bits por célula de memória.

Esses sinais luminosos no sentido anti-horário e horário são como "dois corredores correndo na mesma pista, mas em direções opostas, com o vento sempre à frente de um e atrás do outro", diz o engenheiro Youngblood.

Os números obtidos nesta corrida em torno do ressonador em anel podem ser usados ​​para fortalecer as conexões entre os nós em redes neurais artificiais, ajudando os algoritmos de aprendizado de máquina a processar dados de maneira semelhante ao cérebro humano, disse ele.

Diferentemente dos computadores tradicionais, que realizam cálculos na unidade central de processamento e depois enviam os resultados para a memória, as novas células de memória executam cálculos de alta velocidade diretamente na matriz de memória. Youngblood afirmou que a computação em memória é particularmente útil para aplicações como inteligência artificial, que precisam processar uma grande quantidade de dados muito rapidamente.

A equipe também demonstrou a durabilidade desse tipo de chip de memória magneto-óptica. Os pesquisadores afirmaram ter realizado mais de 2 bilhões de gravações e apagamentos nesses chips sem observar qualquer degradação no desempenho, uma melhoria de 1.000 vezes em relação às tecnologias de memória anteriores. Os pen drives convencionais são limitados a 10.000 a 100.000 gravações e apagamentos, disse Youngblood.

No futuro, o Sr. Youngblood e seus colegas esperam adicionar mais dessas células de memória aos computadores e testar cálculos mais avançados.

Segundo ele, a tecnologia poderia ajudar a reduzir a quantidade de eletricidade necessária para operar sistemas de inteligência artificial.

Fonte: 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