Bývalý šéf Intelu chce oživit Moorův zákon pomocí světla

Pat Gelsinger věří, že miniaturní světelné paprsky mohou otevřít cestu k výkonnějším AI systémům a vrátit do života oslabující trend miniaturizace čipů, který kdysi pohnal technologickou revoluci.

Výkonnostní propast v této dekádě se projevuje jako jedna z největších výzev IT průmyslu. Jednotlivé tranzistory již nemůžeme zmenšovat tak, jak se to dělalo desítky let, a také tradiční metody vedení elektřiny v čipech narážejí na své fyzikální limity. Právě v tomto kritickém okamžiku vstupuje do hry Pat Gelsinger, poradce a bývalý generální ředitel společnosti Intel, s kontroverzní myšlenkou: co kdyby místo elektrického proudu propravoval data a výpočetní výkon pomocí fotonů – tedy částic světla?

Koncept fotonických čipů není zcela nový, ale Gelsinger jej chce posunout do praktické aplikace. Místo aby se elektrony přepravovaly drátky s odporem a ztrátami, světelné paprsky by se mohly šířit kristalickými strukturami čipu s neporovnatelně vyšší efektivitou. Hlavním příslibem je jednak dramatické snížení energetické spotřeby a jednak možnost vrátit trend stále menších a výkonnějších procesorů. To by mělo zásadní dopad zvláště na vývoj umělé inteligence, která dnes požírá ohromné množství elektrické energie a výpočetního výkonu.

Fotonická řešení přináší i další potenciální výhody. Výpočty prostřednictvím světla mohou být bezpečnější vůči elektromagnetickému rušení a poskytují lepší propustnost dat mezi jednotlivými částmi čipu. Například spojnice (tzv. interconnecty) mezi jádry procesorů by mohly být součástí optického systému, což by umožnilo paralelně zpracovávat mnohem větší objem informací. To je kritické pro trénování velkých jazykových modelů a dalších AI aplikací, které si žádají nebývalý výpočetní výkon.

Samozřejmě existují i vážné technické překážky. Integrace fotonických prvků s tradičními polovodičovými komponenty vyžaduje zcela nový přístup k výrobě čipů. Zásadní otázka zní, zda bude možné tyto technologie vyrobit v masovém měřítku bez ztráty ekonomické efektivity. Vývoj takovýchto řešení stojí desítky miliard dolarů a bez podpory státu či velkých investorů se jedná o projekt na hraně realizovatelnosti.

Přesto Gelsinger a jeho kolegové z průmyslu sázejí na to, že fotonické výpočty jsou budoucností. Velmoci si tuto technologickou revoluci dobře uvědomují – jak Spojené státy, tak Evropa a Asie investují do výzkumu a vývoje těchto řešení. V souladu s tím probíhají také iniciativy zaměřené na zajištění kritických minerálů a podporu lokálního průmyslu mikroelektroniky. Pokud by se podařilo úspěšně implementovat fotonické čipy do běžné výroby, znamenalo by to nejen návrat k exponenciálnímu růstu výpočetního výkonu, ale také převratné zlepšení energetické efektivity digitálního světa.

Zdroj: Wired

Rubrika: AI & Technologie