Оптичен чип от ново поколение позволява пренос на данни с рекордна скорост при ниска енергийна консумация

29.07.2025   |   Начало»Технологии

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

Системите с изкуствен интелект като ChatGPT са известни с високото си енергопотребление. За да се справи с това предизвикателство, екип от Центъра за оптика, фотоника и лазери (COPL) при Университета Лавал в Квебек, Канада, създаде оптичен чип, който може да пренася голямо количество данни с ултрависока скорост. В дебелината на човешки косъм, технологията предлага несравнима енергийна ефективност, твърдят създателите й.

Иновацията използва силата на светлината, за да пренася информация. За разлика от традиционните системи, които разчитат само на интензитета на светлината, този чип използва и фазата на светлината, с други думи, нейното изместване. Като добавя ново измерение към сигнала, системата постига безпрецедентни нива на ефективност, и всичко това, запазвайки миниатюрните размери. "Скачаме от 56 Gbit/s на 1000 Gbit/s", посочва докторантът Алиреза Гераванд, първи автор на проучването.

Изследователският екип вижда огромен потенциал за обучение на модели изкуствен интелект. "При 1000 гигабита в секунда вие можете да прехвърлите целия обучителен набор от данни – еквивалентен на над 100 млн. книги – за по-малко от 7 минути. Толкова е горе-долу времето, необходимо за приготвяне на чаша кафе", добавя Гераванд. За всичко това чипът консумира енергия от само 4 J – точно толкова, колкото са необходими, за да загреете 1 ml вода с 1°C.

Пробивът се основава на микропръстенови модулатори – малки пръстеновидни устройства, изработени от силиций, които могат да манипулират светлината, за да кодират информация. Системата използва два чифта пръстени – единият за интензитет, а другият за фаза.

Съвременните центрове за данни с изкуствен интелект разчитат на десетки или дори стотици хиляди процесори, комуникиращи помежду си като невроните в мозъка. Всеки процесор е с размери от няколко милиметра, но когато ги съберете, инфраструктурата бързо става огромна, както и енергията, необходима за захранването й. "Накрая получавате система, дълга километри", посочва докторантът. С новата технология модулите могат да комуникират бързо и ефективно сякаш са само на няколко метра един от друг, което е значително предимство, тъй като търсенето на изкуствен интелект продължава да расте.

Тази технология би могла да се появи на пазара в следващите години. Компании като NVIDIA вече започват да използват миркопръстенови модулатори, макар и ограничени до интензитета на светлината. "Преди десет години лабораторията ни постави основните на тази технология. Днес я издигаме на следващото ниво. Може би след няколко години индустрията ще навакса и тази иновация ще си проправи път в реалния свят", коментира Гераванд.

Ключови думи: Университет Лавал   COPL   оптични чипове   изкуствен интелект  

Област: Електроника