La Cina compie un nuovo passo nella corsa globale alle tecnologie per l’intelligenza artificiale e il calcolo ad alte prestazioni. A Shanghai è stato infatti inaugurato lo Shanghai Key Laboratory of Integrated Photonic Computing Chips and Systems, un laboratorio di ricerca dedicato al computing fotonico, una tecnologia che utilizza la luce anziché l’elettricità per elaborare le informazioni.
L’iniziativa nasce in un momento in cui governi e aziende tecnologiche di tutto il mondo sono alla ricerca di nuove soluzioni per soddisfare la crescente domanda di potenza di calcolo richiesta dai modelli di IA sempre più avanzati, cercando al contempo di contenere i consumi energetici dei data center.
Un laboratorio dedicato ai chip che utilizzano la luce
La nuova struttura, ospitata presso la Shanghai Jiao Tong University, è descritta come la prima piattaforma cinese che unisce università e industria con un focus specifico sulla ricerca e lo sviluppo del computing fotonico.
L’obiettivo è riunire ricercatori e partner industriali per sviluppare chip fotonici, componenti ottici, nuove architetture di calcolo e sistemi software in grado di supportare questa tecnologia emergente.
Secondo le autorità locali, il laboratorio concentrerà le proprie attività su diversi ambiti strategici, tra cui le architetture dei processori fotonici, l’integrazione tra silicio e fotonica, i dispositivi ottici, gli algoritmi di supporto e le applicazioni commerciali.
Perché il computing fotonico è considerato promettente
A differenza dei chip convenzionali, che trasferiscono ed elaborano i dati tramite elettroni all’interno di circuiti in silicio, i chip fotonici sfruttano i fotoni, ovvero le particelle della luce.
Questa caratteristica potrebbe offrire vantaggi significativi. I fotoni viaggiano infatti più velocemente degli elettroni e producono una quantità molto inferiore di calore durante il funzionamento. Per questo motivo gli esperti ritengono che i sistemi fotonici possano garantire miglioramenti in termini di velocità, larghezza di banda ed efficienza energetica.
Secondo Zou Weiwen, direttore del nuovo laboratorio e professore della Shanghai Jiao Tong University, il computing fotonico rappresenta “un percorso importante per ottenere progressi nella potenza di calcolo”, grazie ai benefici che può offrire in termini di banda, latenza e consumi energetici.
La risposta alla crescente domanda di potenza per l’IA
L’apertura del laboratorio arriva mentre il settore tecnologico sta affrontando una sfida sempre più complessa: fornire sufficiente capacità computazionale per addestrare ed eseguire modelli di intelligenza artificiale sempre più sofisticati.
Con l’aumento dei consumi elettrici dei data center, numerosi ricercatori stanno esplorando alternative ai tradizionali semiconduttori. I sostenitori del computing fotonico ritengono che i processori basati sulla luce possano contribuire a ridurre il forte fabbisogno energetico delle infrastrutture dedicate all’IA, consentendo al tempo stesso trasferimenti di dati più rapidi all’interno dei sistemi informatici.
La tecnologia viene inoltre considerata una possibile risposta ad alcuni dei limiti fisici e termici che stanno emergendo nelle attuali architetture dei semiconduttori.
Il ruolo di Lightelligence e la costruzione di un ecosistema locale
Il progetto nasce dalla collaborazione tra la Shanghai Jiao Tong University e Lightelligence, startup con sede a Shanghai specializzata nelle tecnologie di computing fotonico.
L’azienda ha dichiarato in passato di essere stata la prima a realizzare una distribuzione su larga scala di sistemi di calcolo ibridi ottico-elettronici ed è oggi considerata uno dei principali attori cinesi nel settore.
Parallelamente, le autorità di Shanghai hanno sostenuto la ricerca sul computing fotonico attraverso diversi programmi scientifici e tecnologici, investendo sia nelle piattaforme di innovazione sia nello sviluppo industriale collegato a questa tecnologia.
Le sfide ancora da superare
Nonostante il crescente interesse, il computing fotonico deve ancora affrontare importanti ostacoli prima di poter essere adottato su larga scala.
Tra le principali difficoltà individuate dagli esperti vi è l’assenza di un ecosistema software e algoritmico sufficientemente maturo per sfruttare appieno le potenzialità dell’hardware fotonico. A ciò si aggiungono diverse sfide scientifiche e ingegneristiche che dovranno essere risolte affinché la tecnologia possa raggiungere i vantaggi prestazionali teoricamente promessi.
L’avvio del nuovo laboratorio rappresenta comunque un segnale della volontà cinese di accelerare la ricerca nel campo del calcolo basato sulla luce, in un contesto globale caratterizzato da una domanda sempre più elevata di infrastrutture per l’intelligenza artificiale e l’high-performance computing.
Fonte: Interesting Engineering
