La compañía presenta un chip que abandona los transistores y funciona con luz, superando por primera vez tareas reales con precisión comparable a sistemas electrónicos tradicionales.
La revolución fotónica ha dejado de ser una promesa de laboratorio. Lightmatter, la empresa estadounidense especializada en computación óptica, ha anunciado un hito histórico: la creación del primer procesador fotónico capaz de ejecutar modelos avanzados de inteligencia artificial como ResNet, BERT y algoritmos de aprendizaje por refuerzo, con una precisión cercana a la de los sistemas electrónicos tradicionales de 32 bits. El anuncio, publicado en la revista Nature, marca un antes y un después en la historia de la computación.
Este nuevo tipo de procesador, construido con seis chips apilados en un único paquete tridimensional, es capaz de realizar 65,5 billones de operaciones por segundo (en formato ABFP16), consumiendo únicamente 78 vatios de energía eléctrica y 1,6 vatios de energía óptica. Esto lo convierte en uno de los sistemas más eficientes jamás diseñados para tareas de IA. A diferencia de generaciones anteriores de hardware experimental, el chip de Lightmatter ha sido probado con modelos reales, sin necesidad de modificaciones ni entrenamiento especial.
Luz en lugar de electricidad
Mientras que los sistemas tradicionales basan sus cálculos en el movimiento de electrones a través de transistores, la tecnología de Lightmatter utiliza fotones —partículas de luz— para realizar operaciones matemáticas fundamentales. Gracias a esto, el chip es capaz de transmitir datos a velocidades mucho mayores, reducir el calor generado y disminuir significativamente el consumo energético asociado al movimiento de datos, que ya representa uno de los principales cuellos de botella de la IA moderna.
“El futuro de la computación no depende exclusivamente de seguir reduciendo el tamaño de los transistores”, explicó Nick Harris, fundador y CEO de Lightmatter. “Con este avance, hemos demostrado que existen caminos alternativos viables para continuar escalando el rendimiento de los sistemas de IA sin depender del silicio”.
Una integración sin precedentes
El procesador presentado integra 50.000 millones de transistores junto con un millón de componentes fotónicos en una arquitectura híbrida que combina núcleos tensoriales ópticos y controladores digitales. Se trata de un diseño 3D donde los distintos chips están interconectados verticalmente mediante guías de onda, lo que permite mantener un alto grado de precisión y minimizar el retardo en la transmisión de señales.
Una de las claves del éxito ha sido el uso del nuevo formato numérico Adaptive Block Floating Point (ABFP), que agrupa vectores de datos y ajusta dinámicamente sus escalas para mantener la precisión con menor coste energético. Además, Lightmatter ha introducido un sistema de control de ganancia analógica que amplifica las señales antes de convertirlas a digital, mejorando aún más la exactitud sin aumentar el consumo.
Más allá del laboratorio
A diferencia de propuestas anteriores de computación alternativa —como la cuántica, la neuromórfica o la basada en ADN—, el procesador fotónico de Lightmatter no se limita a pruebas teóricas o experimentos restringidos. Ya ha sido integrado en racks de servidores estándar, cada uno capaz de alojar hasta ocho procesadores fotónicos junto a CPUs convencionales como los Intel Xeon, lo que abre la puerta a su despliegue en centros de datos reales.
La compañía ha demostrado que su sistema es compatible con los entornos de desarrollo más utilizados, como PyTorch y TensorFlow, lo que permite a los ingenieros de IA utilizarlo sin necesidad de reescribir sus modelos.
Camino hacia el futuro
El anuncio se suma a otros desarrollos clave de Lightmatter, como la plataforma Passage, un sistema de interconexión fotónica que elimina los cuellos de botella actuales en transferencia de datos dentro de los centros de datos de IA. Mientras que los avances en computación han estado históricamente ligados a mejoras en los transistores, las últimas décadas han mostrado una desaceleración en su escalabilidad, empujando a la industria a buscar nuevas vías.
El procesador fotónico de Lightmatter representa un nuevo paradigma. No se trata de una tecnología que reemplazará inmediatamente al silicio, sino de una vía complementaria, al igual que en su momento las GPU se sumaron a las CPU como aceleradores especializados. “Estamos entrando en una era de pluralidad computacional”, sostiene Harris, “donde diferentes tipos de hardware se combinarán para optimizar cargas de trabajo específicas”.
Un momento histórico
La computación ha vivido revoluciones clave: el transistor, el microprocesador, los chips integrados… La llegada de un procesador que funciona con luz y que puede ejecutar redes neuronales modernas sin depender de transistores, representa otra de esas inflexiones históricas. Para muchos, el futuro de la IA pasará inevitablemente por la fotónica.
Con el anuncio de este nuevo procesador, Lightmatter se consolida como uno de los actores más disruptivos del sector y abre un nuevo camino para hacer frente al crecimiento exponencial del uso de IA. En palabras de su CEO: “La humanidad necesita innovar al nivel más fundamental de la tecnología de computación. De lo contrario, nos dirigimos a una singularidad de coste computacional que no podremos asumir”.
Fuente: lightmatter
