Kinezi su izumili čip koji za komunikaciju koristi svjetlost umjesto električne energije

Utrka za silicijsku fotoniku sve se više zahuktava, a kineski istraživači razvijaju prve čipove temeljene na svjetlosti. Istraživači sa Sveučilišta Fudan razvili su integrirani silicijski fotonički multiplekserski čip za višeredne modove, jednostavnije rečeno, multiplekser koji prenosi upute putem svjetlosti umjesto električne struje.

To je sklop koji može primiti više ulaznih signala i proslijediti ih kroz jedan izlaz, koristeći se, primjerice, za odabir podataka iz više memorijskih čipova. Testiranja provedena na Sveučilištu Fudan pokazala su da njihov fotonički multiplekser podržava propusnost od 38 Tb/s, što znači da može prenijeti 4,75 bilijuna parametara velikih jezičnih modela (LLM) u sekundi. Ovo je važno jer se podaci i upute prenose svjetlosnim signalima, a ne elektronima, čime ovaj čip postaje najnoviji član mlade generacije čipova temeljenih na fotonici.

Osim što koristi lasere za prijenos podataka, jedan od ključnih iskoraka ovog multipleksera je sposobnost povezivanja fotoničkog i elektroničkog jezika. Budući da komunikacija s memorijom obično ovisi o CMOS tehnologiji, novi čip uspješno integrira svjetlosni prijenos podataka s CMOS-om uz vrlo malu latenciju.

Ako je silicijski fotonički multiplekser stvaran, onda predstavlja rijedak primjer integriranog kruga (IC) temeljenog na fotonici u današnje vrijeme—posebno ako dolazi iz Kine. Fotonika i korištenje svjetlosti za prijenos podataka imaju snažnu potražnju u enterprise sektoru, budući da nude znatno veće brzine prijenosa i manju potrošnju energije u odnosu na klasične elektroničke sustave, što bi moglo dovesti do velikog pomaka u dizajnu računalnih sustava.

Već danas se u najnaprednijim enterprise primjenama koriste fotonički mrežni preklopnici koji omogućuju prijenos podataka unutar AI klastera brzinama do 400 Tb/s, poput onih koje proizvodi Nvidia. Rastu i start-up tvrtke koje razvijaju ovu tehnologiju—primjerice, Lightmatter je nedavno predstavio svoju platformu za fotoničke međupoveze, a tvrtku Enosemi je nedavno preuzeo AMD.

Kina možda već danas ima rane prototipove fotoničkih čipova, možda i ne, ali prijetnja da bi mogla prestići SAD u razvoju ove tehnologije dugoročno je vrlo realna. Kineske istraživačke institucije trenutno proizvode više nego dvostruko više znanstvenih radova na temu tehnologija nakon Mooreovog zakona u odnosu na SAD, a ujedno čine i većinu najcitiranijih istraživanja, s posebnim fokusom na fotoniku.

Kina je, kako se često potiho šapuće u američkim krugovima, spremna promijeniti traku i prestići SAD u čipovskim tehnologijama unutar deset godina.