Informtica
Redação do Site Inovação Tecnológica – 30/06/2025
O Liuxing-I um sistema completo de alto paralelismo, da multiplexao dos 100 canais de luz ao sistema de controle termal.
[Imagem: Xiao Yu et al. – 10.1186/s43593-025-00088-8]
Computao ptica
Fazer computao com luz em vez de eletricidade, usando os chamados processadores fotnicos j parece bom o suficiente – mas melhor do que os engenheiros calculavam.
Essa que a principal plataforma alternativa computao von Neumann tradicional, oferece vantagens naturais como escalabilidade, baixo consumo de energia, velocidade ultra-alta, ampla largura de banda e alto paralelismo.
E foi neste ltimo quesito que uma equipe de Cingapura e da China chutou o balde, desenvolvendo uma arquitetura de computao ptica que aumenta drasticamente o paralelismo, com potencial terico de quase inimaginveis 2.560 trilhes de operaes por segundo (TOPS), literalmente rompendo a escala e criando uma nova unidade, os QOPS (2,5 quatrilhes de operaes por segundo).
Para comparao, uma tecnologia de ponta apresentada h cerca de dois meses, envolvendo chips de inteligncia artificial integrados dentro de fibras pticas, chega a 1,6 TOPS. Alm disso, eficincia energtica da plataforma apresentada agora superior a 3,2 TOPS/W, contra 0,87 TOPS por watt da anterior.
“Ns demonstramos um sistema de computao ptica paralela capaz de uma multiplexao de 100 comprimentos de onda, abrindo um novo caminho para o aumento da computabilidade ptica. Isso como transformar uma rodovia de pista nica em uma superestrada capaz de acomodar mais de cem pistas em paralelo – aumentando drasticamente a produtividade sem modificar o hardware do chip,” disse o professor Peng Xie, do Instituto de ptica e Mecnica Fina de Xangai.
(a) Esquema sistemtico com os trs componentes principais. (b) Esquema de computao ptica paralela de comprimento de onda de 100 canais.
[Imagem: Xiao Yu et al. – 10.1186/s43593-025-00088-8]
Paralelismo
Esse paralelismo ultra-alto na computao ptica foi obtido integrando fontes de luz de mltiplos comprimentos de onda, chips de interconexo ptica, processadores, sistemas de drivers de matriz e algoritmos de computao hbrida fotnica-eletrnica.
O sistema de computao ptica paralela em chip foi batizado de “Liuxing-I”. Ele integra mltiplos componentes, incluindo um pente de frequncia ptica de microcavidade integrado, construdo para lidar com fontes de luz de mltiplos comprimentos de onda, um processador ptico de alto desempenho reconfigurvel e um sistema de acionamento escalvel e de alta preciso, tudo operando em uma frequncia de modulao de 50 GHz.
“Cada desafio tcnico crtico foi enfrentado por membros dedicados da equipe, seguindo uma estratgia de pesquisa ponto-linha-superfcie. Essa abordagem sistemtica nos permitiu avanar rapidamente da pesquisa bsica para a integrao completa do sistema,” disse Xie.
Os pesquisadores validaram a arquitetura em testes prticos, confirmando a robustez da multiplexao de 100 comprimentos de onda, melhorando drasticamente a consistncia no processamento paralelo de dados. Essa implementao marca um salto significativo na capacidade computacional dos sistemas fotnicos, um passo crtico em direo aplicao prtica da computao ptica.
Bibliografia:
Artigo: Parallel optical computing capable of 100-wavelength multiplexing
Autores: Xiao Yu, Ziqi Wei, Fangyuan Sha, Xinyu Wang, Yanqi Chu, Zhen Wang, Xilin Han, Hongwei Wang, Shulan Yi, Yuhu Cheng, Guangwei Hu, Peng Xie
Revista: eLight
Vol.: 5, Article number: 10
DOI: 10.1186/s43593-025-00088-8
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