Investigadores Desarrollan el Procesador Neuromórfico más Potente del Mundo para la IA

En lo que constituye un gran avance en el campo de la inteligencia artificial (IA), un equipo internacional de investigadores liderado por la Universidad de Tecnología de Swinburne ha desarrollado el procesador neuromórfico más potente del mundo para la IA. Funciona a una velocidad asombrosa de más de 10 billones de operaciones por segundo (TeraOps/s), lo que significa que puede procesar datos a escala ultra-grande.

El trabajo se publicó en la revista Nature.

Liderado por el profesor David Moss de Swinburne, el Dr. Xingyuan Xu y el profesor distinguido Arnan Mitchell de la Universidad RMIT, el equipo aceleró la velocidad de procesamiento y el poder de procesamiento. Lograron crear un procesador neuromórfico óptico capaz de operar más de 1.000 veces más rápido que cualquier otro anterior. El sistema también puede procesar imágenes a escala ultra-grande, lo que es importante para el reconocimiento facial, ya que los procesadores ópticos anteriores habían fracasado en este respecto.

El profesor Moss es director del Centro de Ciencias Ópticas de Swinburne, y fue nombrado uno de los principales investigadores australianos en física y matemáticas en el campo de la óptica y la fotónica por The Australian.

“Este avance se logró con ‘micro-combs ópticos’, al igual que nuestra velocidad de datos de Internet registrada en mayo de 2020”, dijo.

Otros Procesadores y Micro-combs de Alta Gama

 Los procesadores electrónicos de alta gama como el Google (GOOGL ) TPU pueden operar a más de 100 TeraOps/s. Sin embargo, requieren decenas de miles de procesadores paralelos, mientras que el sistema óptico del equipo solo depende de un procesador. Lograron esto utilizando una nueva técnica que implicaba intercalar simultáneamente los datos en el tiempo, la longitud de onda y las dimensiones espaciales a través de una fuente de micro-comb integrada.

Para aquellos que no están familiarizados con los micro-combs, son nuevos dispositivos que consisten en cientos de láseres infrarrojos de alta calidad en un solo chip. En comparación con otras fuentes ópticas, los micro-combs son mucho más rápidos, ligeros y baratos.

“En los 10 años desde que co-inventé, los chips de micro-comb integrados se han vuelto enormemente importantes y es emocionante ver cómo permiten estos enormes avances en la comunicación y el procesamiento de información”, dice el profesor Moss. “Los micro-combs ofrecen una gran promesa para satisfacer la insaciable necesidad de información del mundo”.

Procesador del Futuro

El Dr. Xu fue coautor principal del estudio y es un exalumno y becario postdoctoral del Departamento de Ingeniería Eléctrica y de Computadoras de la Universidad de Monash.

“Este procesador puede servir como una interfaz de banda ancha ultrahigh universal para cualquier hardware neuromórfico – óptico o electrónico – lo que permite el aprendizaje automático de datos masivos en tiempo real y banda ancha”, dice el Dr. Xu.

“Estamos obteniendo un vistazo de cómo serán los procesadores del futuro. Realmente nos muestra cómo podemos escalar dramáticamente el poder de nuestros procesadores mediante el uso innovador de microcombs”, continúa.

Según el profesor Mitchell de RMIT, “Esta tecnología es aplicable a todas las formas de procesamiento y comunicación – tendrá un impacto enorme. A largo plazo, esperamos realizar sistemas completamente integrados en un chip, lo que reducirá significativamente el costo y el consumo de energía”.

El profesor Damien Hicks apoya al equipo de investigación y es de Swinburne y el Instituto Walter y Elizabeth Hall.

“Las redes neuronales convolucionales han sido centrales para la revolución de la inteligencia artificial, pero la tecnología de silicio existente cada vez más presenta un cuello de botella en la velocidad de procesamiento y la eficiencia energética”, dice el profesor Hicks.

“Este avance muestra cómo una nueva tecnología óptica hace que estas redes sean más rápidas y eficientes y es una demostración profunda de los beneficios del pensamiento interdisciplinario, al tener la inspiración y el coraje de tomar una idea de un campo y usarla para resolver un problema fundamental en otro”, continúa.