Az adatfeldolgozáshoz elektromos áram helyett fényt alkalmazó számítógépek, annak ellenére, hogy csak néhány éve kezdődtek igazán komoly kutatási projektek a kifejlesztésükre, egyre nagyobb teret nyernek. Azok a startupok pedig, amelyek vállalják a fotonok chipekben való felhasználásáig vezető mérnöki kihívásokat nagy összegű finanszírozást kapnak.
A legújabb példa erre a szilícium-fotonikának nevezett technológiát fejlesztő startup, az Ayar Labs, amely közölte, hogy 130 millió dollárt gyűjtött a befektetőktől, köztük az Nvidia chipgyártó óriástól.
A tranzisztoralapú szilíciumchipek az elmúlt évtizedekben exponenciálisan növelték a számítási teljesítményt, mígnem a tranzisztorok szélessége már csak néhány atomnyi lett, a további zsugorításuk igazi nehézséget jelent. Nemcsak nehéz ilyen apró dolgokat készíteni, de ahogy egyre kisebbek lesznek, a jelek is elszivároghatnak közöttük.
Így a Moore-törvény - amely szerint kétévente megduplázódik a tranzisztorok sűrűsége egy chipen, és ezzel csökken a költség - lassulásban van, ami arra készteti az iparágat, hogy új megoldásokat keressen az egyre nehezedő mesterséges intelligencia számítási igények kezelésére.
A PitchBook adatszolgáltató cég szerint tavaly a szilícium-fotonikai startupok több mint 750 millió dollárt gyűjtöttek, ami 2020-as összeg kétszeresét. De 2016-ban még csak körülbelül 18 millió dollárrnál jártak e befektetések.
"Az MI őrült módon növekszik, és áthatja az adatközpontok nagy részét. Az adatmozgatás és az adatmozgatással járó energiafogyasztás nagy-nagy probléma" - mondta Charles Wuischpard, az Ayar Labs vezérigazgatója a Reutersnek. A kihívást az jelenti, hogy sok nagy gépi tanulási algoritmus több száz vagy ezer chipet használhat a számításokhoz, és a jelenlegi elektromos módszerekkel szűk keresztmetszetet jelent a chipek vagy szerverek közötti adatátvitel sebessége.
A fényt már évtizedek óta használják adatátvitelre optikai kábeleken keresztül, beleértve a tenger alatti kábeleket is, de ennek chipszinten történő megoldása nehéz volt, mivel a fény létrehozására vagy vezérlésére használt eszközök nem voltak olyan könnyen zsugoríthatóak, mint a tranzisztorok.
Brendan Burke, a PitchBook feltörekvő technológiákkal foglalkozó vezető elemzője arra számít, hogy a szilícium-fotonika 2025-re az adatközpontok általános hardverévé válik, és becslése szerint a piac addigra eléri a 3 milliárd dollárt, ami hasonlóan nagy lesz, mint az MI grafikus chipek piacának mérete 2020-ban.
A tranzisztoros chipek összekapcsolása mellett a szilícium-fotonikát kvantumszámítógépek, szuperszámítógépek és önvezető járművek chipjeinek építésére használó startupok is nagy összegeket gyűjtenek.
Csak néhány példa. A PsiQuantum eddig mintegy 665 millió dollárt gyűjtött össze, bár a világot megváltoztató kvantumszámítógépek ígérete még évekig várat magára. A Lightmatter, amely fényt használó processzorokat épít a mesterséges intelligencia munkaterheléseinek felgyorsítására az adatközpontban, összesen 113 millió dollárt gyűjtött, és még idén piacra dobja chipjeit, nem sokkal később pedig teszteli azokat az ügyfelekkel. A Luminous Computing, a Bill Gates által támogatott, szilícium-fotonikát használó mesterséges intelligencia-szuperszámítógépet építő startup összesen 115 millió dollár befektetést szerzett.
Nem csak a startupok viszik előre ezt a technológiát. A félvezetőgyártók is készülnek arra, hogy szilíciumchip-gyártási technológiájukat a fotonikában használják. Amir Faintuch, a GlobalFoundries számítástechnikai és vezetékes infrastruktúráért felelős vezetője szerint a PsiQuantummal, az Ayarral és a Lightmatterrel való együttműködés segített egy szilícium-fotonikai gyártási platform kiépítésében, amelyet mások is felhasználhatnak. A platformot márciusban indították el.
Peter Barrett, a Playground Global kockázati tőkebefektető cég alapítója, az Ayar Labs és a PsiQuantum befektetője hisz a szilícium-fotonika hosszú távú kilátásaiban a számítástechnika felgyorsításában, de szerinte hosszú út áll még előtte. "Amit az Ayar Labs srácai olyan jól csinálnak az az, hogy megoldották a hagyományos nagy teljesítményű (számítástechnika) adatösszekötési problémáját. De még eltart egy darabig, mire tiszta digitális fotonikus számításaink lesznek a nem kvantumos rendszerekhez" - jelentette ki a Reuters szerint.
