A mesterséges intelligencia rohamos térnyerésével az adatközpontok energiaéhsége és hűtési problémái egyre súlyosabb kihívást jelentenek. A megoldás egyik látványos iránya a fotonikus technológiában rejlik, amikor a chipekben az elektronok helyett fényt használunk az információ feldolgozására.  

Villámgyors és alig fogyaszt 

Kiváló példa a fejlesztésekre egy nagy német startup, a Q.ANT, amelynek az NPU 2.0 nevű, a napokban bemutatott chipje különösen ígéretes:  

akár 50-szer gyorsabb lehet az összetett MI-feladatoknál, emellett 30-szor energiahatékonyabb a hagyományos processzoroknál.  

A kérdés azonban az, hogy ez valóban stratégiai előnyt jelent-e Európának, vagy csupán átmeneti vezetést biztosít egy gyorsan befejeződő versenyben. 

A technológia forradalmi potenciálja 

A fotonikus vagy fénychipek működési elve alapvetően különbözik a hagyományos félvezetőkétől, mivel a fény különböző hullámhosszainak egyidejű használata ráadásul a feladatok egy időben való elvégzését is lehetővé teszi, ami ideális a modern MI-alkalmazásokhoz.  A számítások részben analóg módon történnek, hasonlóan az emberi agy működéséhez, így komplex matematikai műveletek egyetlen lépésben is megoldhatók.  

Ez jelentősen csökkenti a szükséges tranzisztorok és műveletek számát, ami nemcsak gyorsabb, hanem jóval hatékonyabb feldolgozást eredményez. 

Először a chipek közötti adatáramlást gyorsítják 

A legtöbb fejlesztésnél első körben nem a számolást végző chipek, hanem az azok közötti adatkapcsolatok állnak át fényre, mivel ez ma az egyik legszűkebb keresztmetszet a számítástechnikában. A fényalapú adatmozgatás lehetővé teszi, hogy sokkal több adat áramoljon egyszerre anélkül, hogy az adatközpontok túlmelegednének. A technológia célja rövid távon tehát nem a GPU-k teljes lecserélése, hanem kiegészítése és tehermentesítése ott, ahol a fény valódi előnyt nyújt. 

Európa relatív előnye 

Stratégiai szempontból az alkalmazott fotonika komoly lehetőség Európának, hiszen egy olyan új technológiai területen kerülhet vezető szerepbe, ahol még nem alakult ki az USA, Tajvan és Dél-Korea által uralt – és Kína által fenyegetett – klasszikus félvezetőiparhoz hasonló dominancia. Ez elméletben csökkenthetné a kontinens függését az ázsiai és amerikai chipgyártóktól, ami geopolitikai szempontból sem elhanyagolható.  

A Q.ANT jól körülbástyázta magát szabadalmakkal és iparjogvédelemmel, ami rövid távon védelmet nyújthat, ráadásul, ha jövőre sikerrel integrálják a fejlesztést az adatközpontokba, az új korszakot nyithat a számítástechnikában. A fotonok szinte hőtermelés nélküli működése mintegy felére csökkentené a hűtési és energiaköltségeket, ami az adatközpontok fenntarthatósága szempontjából kiemelkedő, kiváltképp, ha megvalósul az MI további exponenciális növekedése a következő években. 

Az előny csak látszólagos 

Csakhogy a német Q.ANT technológiai előnye főként az analóg, MI-hez szükséges számításokban mutatkozik meg, és ez számos kérdést vet fel. Ágazati becslések szerint  

a német startup előnye legfeljebb 2-3 évnyi lehet, ami a technológiai fejlődés mai tempójában csekélynek mondható. 

Ráadásul az USA és Kína is gőzerővel fejleszti a saját fotonikus technológiáit. Az amerikaiak között az Intel, az IBM és az Nvidia projektjei, valamint az egyetemi DARPA programok jelentenek komoly versenyt. Kína a kommunikációs chipekre és a neuromorf rendszerekre fókuszál, és bár jelenleg némi hátrányban van, ha a technológia jövőre beválik, az évtized végére szinte biztosan behozza a lemaradását. 

Reális forgatókönyvek 

Az igazság valahol középen van, hiszen Európa valóban stratégiai lehetőséget kapott, ami nem jelent tartós előnyt. A kulcskérdés a sebesség: a Q.ANT és más európai szereplők mennyire gyorsan tudják piacra vinni és széles körben integrálni a technológiájukat, mielőtt az amerikai és ázsiai vetélytársak utolérnék.  

További kockázat, hogy  

a projekt nem védett a stratégiai felvásárlástól vagy a párhuzamos fejlesztésektől. Ha egy amerikai vagy ázsiai techóriás megvásárolja a Q.ANT-ot vagy licenceli a technológiáját, az európai előny gyorsan szertefoszlik.  

Pozitívum viszont, hogy a meglévő chipgyártók viszonylag könnyen át tudnak állni az új technológiára. Amennyiben az energiahatékonysági és a sebességgel kapcsolatos állítások igaznak bizonyulnak, és a fénychip jól integrálható lesz a meglévő rendszerekhez, akkor néhány éven belül széles körben elterjedhet. Ez azonban nem feltétlenül európai sikerként, inkább globális technológiai váltásként jelenik majd meg a technológiai világban. 

Fotó: Freepik

Kapcsolódó: