Los científicos han proporcionado una nueva perspectiva fascinante sobre los próximos pasos para desarrollar sistemas informáticos futuros rápidos y energéticamente eficientes que utilicen luz en lugar de electrones para procesar y almacenar información, incorporando hardware inspirado directamente en el funcionamiento del cerebro humano.
Un equipo de científicos, incluido el profesor C. David Wright de la Universidad de Exeter, ha explorado el potencial futuro de los sistemas informáticos mediante el uso de fotónica en lugar de la electrónica convencional.
El artículo se publica hoy 29 de enero de 2021 en la revista Fotónica de la naturaleza .
El estudio se centra en posibles soluciones a uno de los problemas informáticos más urgentes del mundo: cómo desarrollar tecnologías informáticas para procesar estos datos de una manera rápida y energéticamente eficiente.
Las computadoras contemporáneas se basan en la arquitectura von Neumann en la que la unidad de procesamiento central CPU rápida está físicamente separada de la memoria de datos y programas mucho más lenta.
Esto significa que la velocidad de cómputo es limitada y la energía se desperdicia por la necesidad de transferir datos continuamente hacia y desde la memoria y el procesador a través de interconexiones eléctricas de ancho de banda limitado y de energía ineficiente, conocido como cuello de botella de von Neumann.
Como resultado, se ha estimado que más del 50% de la potencia de los sistemas informáticos modernos se desperdicia simplemente en este movimiento de datos.
El profesor C David Wright, del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Exeter, y uno de los coautores del estudio explica "Claramente, se necesita un nuevo enfoque, uno que pueda fusionar las tareas centrales de procesamiento de información de la computación ymemoria, que puede incorporar directamente en el hardware la capacidad de aprender, adaptarse y evolucionar, y que elimina las interconexiones eléctricas que agotan la energía y limitan la velocidad ".
La computación fotónica neuromórfica es uno de esos enfoques. Aquí, las señales se comunican y procesan utilizando luz en lugar de electrones, lo que brinda acceso a anchos de banda mucho más altos velocidades del procesador y reduce enormemente las pérdidas de energía.
Además, los investigadores intentan hacer que el hardware informático en sí sea isomórfico con el sistema de procesamiento biológico cerebros, mediante el desarrollo de dispositivos para imitar directamente las funciones básicas de las neuronas y sinapsis cerebrales, y luego conectándolos en redes que pueden ofrecer conexiones rápidas y paralelasprocesamiento adaptativo para aplicaciones de inteligencia artificial y aprendizaje automático.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Exeter . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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