Cubadebate

China ha presentado LightGen, un procesador fotónico pensado para acelerar modelos de inteligencia artificial generativa, que se coloca como el más potente en la actualidad.

Según datos publicados en la revista Science, en determinadas tareas supera más de 100 veces el rendimiento de una GPU Nvidia A100 en relación entre cálculo y consumo energético.

Utiliza impulsos de luz para procesar información, eliminando la fricción eléctrica y permitiendo una escala de procesamiento superior a la actual.

No se trata de un chip comercial, sino un prototipo de laboratorio descrito como plataforma de computación óptica para IA. Por lo que su diseño se orienta a cargas típicas de modelos generativos: creación y transformación de imágenes, vídeo y escenas 3D.

En esencia, el chip sustituye los transistores electrónicos por "neuronas" fotónicas. Estas unidades manipulan haces de luz para realizar las operaciones que en una red neuronal clásica ejecutan los circuitos electrónicos.

El objetivo es aprovechar las propiedades de los fotones –velocidad y menor disipación de calor– para ganar eficiencia cuando el volumen de cómputo es muy alto.

Más de dos millones de neuronas fotónicas en un chip

Uno de los avances que señalan los autores es la densidad. LightGen utiliza empaquetado 3D para integrar más de dos millones de neuronas artificiales en una superficie de aproximadamente un cuarto de pulgada cuadrada.

En procesadores ópticos anteriores, la escala solía estar en unos pocos miles de neuronas, suficientes para tareas sencillas de clasificación, pero no para generación compleja.

Con esta densidad, el chip puede abordar ya tareas como la generación de vídeo de alta resolución o el manejo de modelos 3D, que suelen ejecutarse en granjas de GPU.

Cada neurona fotónica actúa sobre la luz que circula por el chip, ajustando parámetros como intensidad o fase para implementar las operaciones de la red.

Es importante mencionar que el trabajo introduce además el concepto de "espacio latente óptico". En los modelos generativos, el espacio latente es la representación comprimida de la información a partir de la cual se generan imágenes u otros contenidos.

En LightGen, esa representación se manipula directamente con luz y, para conseguirlo, el diseño recurre a metasuperficies ultrafinas y matrices de fibra.

Estos elementos permiten comprimir y procesar datos multidimensionales sin tener que fragmentar las imágenes en bloques.

(Tomado de Computer)