שבב אופטי חדש מבטיח קפיצה משמעותית במהירות ובחיסכון אנרגטי עבור מרכזי נתונים של בינה מלאכותית

This post is also available in: English (אנגלית)

צוות מחקר מאוניברסיטת לאוול (Université Laval) פיתח שבב אופטי חדש המסוגל לשדר נתונים בקצב של 1,000 ג'יגה בייט לשנייה – הישג שעשוי להפחית משמעותית את צריכת האנרגיה של מערכות בינה מלאכותית ולשנות את אופן פעולתם של מרכזי נתונים.

השבב הקטן מאפשר העברת נתונים במהירות הגבוהה פי 18 מהקישורים האופטיים הנפוצים כיום, אשר מגיעים בדרך כלל לשיא של כ-56 ג'יגה בייט לשנייה. חשוב מכך, הוא עושה זאת בעלות אנרגטית נמוכה במיוחד – כזו שמספיקה רק לחמם מיליליטר אחד של מים במעלה צלזיוס אחת – מה שמסמן קפיצה קדימה בתחום המחשוב הידידותי לסביבה.

החדשנות מגיעה בזמן שבו הדרישות האנרגטיות של בינה מלאכותית נמצאות בעלייה מתמדת. מודלים מודרניים דורשים משאבי חישוב עצומים, ומרכזי נתונים מפעילים עשרות אלפי מעבדים כדי להתמודד עם עומסי העבודה. התקשורת בין אותם מעבדים עלולה להפוך לצוואר בקבוק, והשבב החדש נועד להתגבר על מגבלה זו.

על פי ההודעה לעיתונות, ייחודו של השבב טמון בשימוש הן בעוצמת האור והן במופע (פאזה) של האור לשם שידור המידע. בעוד שמערכות אופטיות מסורתיות מתבססות על ויסות עוצמת האור בלבד, השבב החדש מנצל גם שינויי פאזה, ובכך מסוגל לשאת מידע רב יותר מבלי להגדיל את צריכת האנרגיה.

המחקר, שפורסם בכתב העת Nature Photonics, מציג כיצד הגישה ההיברידית הזו מאפשרת העברת מידע צפופה ויעילה יותר. עיצוב השבב מבוסס על מודולטור טבעתי זעיר (microring modulator), רכיב אשר צובר פופולריות בחומרה מתקדמת לבינה מלאכותית. עם זאת, מרבית היישומים הנוכחיים משתמשים בו רק לוויסות עוצמת אור, ומפספסים את מלוא הפוטנציאל הטמון בו.

החוקרים מעריכים כי השבב יכול להעביר את המידע המקביל ליותר מ-100 מיליון ספרים בפחות משבע דקות – יכולות קריטיות באימון מודלים של בינה מלאכותית, שבו נדרשת העברת כמויות עצומות של מידע בין מערכות.

למרות שהשבב עדיין בשלבי מחקר, צפויים לו יישומים מסחריים כבר בעתיד הקרוב. התאמתו למערכות מתקדמות ממקמת אותו כמועמד בולט לשילוב בתשתיות הדור הבא של בינה מלאכותית, שבהן מהירות ויעילות אנרגטית הן בעדיפות עליונה.