Investigadores ponen a prueba un procesador que usa luz

La idea de reemplazar al cobre con fibra óptica no es nueva. De hecho, ya hemos sido testigos de grandes avances, pero lo que sigue en la lista es llevar ese mismo concepto a los procesadores. Un chip que utiliza luz no sólo sería más rápido, sino también mucho más eficiente. Eso es lo que ha demostrado un equipo compuesto por investigadores de la Universidad de California, el MIT, y la Universidad de Colorado. Es la primera vez que se combinan transistores y dispositivos fotónicos en un mismo chip.

El mundo de la informática aún espera cierta revolución que le permita evitar el impacto asociado a la (inevitable) caída de la Ley de Moore. Todos sabemos que el silicio, el cobre y los transistores tienen un límite, por lo tanto, los expertos no sólo deben considerar otras opciones, sino también ponerlas en práctica. En más de una ocasión se habló sobre diseños en grafeno y nanotubos de carbono, pero aún siguen atrapados en su fase experimental, y probablemente necesiten décadas adicionales de trabajo. Una alternativa más cercana en el tiempo parece ser la luz. Fibra óptica. Sistemas fotónicos. La primera vez que hablamos sobre un ordenador óptico fue en 2009. Un año después, IBM inició pruebas de comunicación, y en mayo de este año reveló más sobre su chip fotónico de silicio.

Las últimas noticias en procesadores que usan luz nos llevan a un equipo de investigadores provenientes de la Universidad de California (Berkeley), el MIT y la Universidad de Colorado (Boulder). Este nuevo desarrollo nos presenta a un procesador de dos núcleos basado en la arquitectura open source RISC-V, el cual posee 70 millones de transistores (algo similar a un Pentium 4) y 850 componentes fotónicos, todo esto contenido en un chip de 3 por 6 milímetros. De acuerdo al profesor Vladimir Stojanović, líder del proyecto, es el primer procesador que utiliza luz para comunicarse con el mundo exterior, y el primero que contiene todo su sistema fotónico de entrada/salida «dentro» del chip. El procesador fue evaluado a través de la ejecución de varios programas, y los primeros datos arrojan una «densidad de ancho de banda» de 300 gigabits por segundo por milímetro cuadrado, entre 10 y 50 veces más de la que podemos encontrar en procesadores disponibles hoy.

Otro aspecto muy interesante de este procesador es que fue creado utilizando infraestructura convencional, de modo tal que los grandes fabricantes no deberían hacer cambios radicales en sus líneas de producción para dar forma a este nuevo chip fotónico. De más está decirlo, los beneficios de un hardware así no se verían limitados al rendimiento. Una de las grandes luchas que llevan adelante los centros de datos alrededor del globo es disminuir el consumo energético e incrementar su eficiencia. Los creadores de este procesador nos hablan de 1.3 vatios por terabit transmitido, algo que a cualquier gigante le gustaría alcanzar.