In arrivo chip superveloci per addestrare le IA con la luce

Arriva una nuova tipologia di chip che usa la luce pensata per addestrare i modelli di Intelligenza Artificiale (IA), più velocemente, con meno consumi di energia e maggiore sicurezza. Sono i chip fotonici in silicio descritti sulla rivista "Nature Photonics" e messi a punto sotto la guida di Nader Engheta, ricercatore dell'Università della Pennsylvania, considerato uno dei pionieri nello sviluppo di nanomateriali.

I computer tradizionali usano per elaborare calcoli flussi di corrente elettrica, sotto forma di 'nuvole' di elettroni, ma già da qualche anno sono allo studio chip con analogo funzionamento, ma che tentano di sostituire gli elettroni con "treni" di fotoni, le particelle che costituiscono la luce. Si tratta dei cosiddetti chip fotonici, dispositivi che hanno il vantaggio di essere più veloci e con meno consumi. Un importante passo in avanti verso il loro reale utilizzo all'interno dei server e dei grandi computer usati in grandi centri di calcolo, ad esempio per addestrare i modelli di IA, arriva ora grazie ai nuovi chip fotonici realizzati in silicio, lo stesso materiale dei chip elettronici tradizionali.

La novità introdotta dai ricercatori è nell'architettura dei chip che, invece di avere uno spessore uniforme, ha gobbe e avvallamenti: variazioni di altezza che permettono di controllare, come mai prima, la propagazione dei fotoni secondo alcuni schemi specifici. I nuovi chip, spiega la ricerca, sarebbero perfettamente adatti per eseguire le cosiddette moltiplicazioni di matrici vettoriali, un'operazione matematica fondamentale nello sviluppo e nel funzionamento delle reti neurali. "Sono dispositivi già pronti per applicazioni commerciali - ha detto Engheta - e potenzialmente già integrabili alle unità di elaborazione grafica (Gpu), la cui domanda è salita alle stelle con il diffuso interesse in sistemi di IA". Oltre alla maggiore velocità e al minor consumo di energia, il nuovo chip aumenterebbe anche la sicurezza perché non ha bisogno di archiviare le informazioni per processarle: "Nessuno può hackerare una memoria inesistente per accedere alle tue informazioni", ha aggiunto uno dei coautori dello studio, Firooz Aflatouni.