Microsoft apuesta por la computación óptica analógica para acelerar la IA y resolver problemas complejos con menor consumo energético.
Computación Óptica AOC
En 2023, Microsoft Research adelantó los primeros resultados de un prototipo de computación óptica analógica (AOC), un diseño experimental en que la luz se usa para procesar información.
Hoy, en una reciente publicación en Microsoft News, ese trabajo muestra avances importantes y de algún modo se valida en problemas reales. Esta es otra de las apuestas de los de Remond, tal como lo fue hace poco el anuncio de Majorana 1.
Claramente, se presenta como una nueva alternativa a la computación digital tradicional, la que desde ya comienza a enfrentar limitaciones, consecuencia donde la Ley de Moore ya enfreta topes claros.
El artículo técnico fue publicado en Nature bajo el nombre: «Analog optical computer for AI inference and combinatorial optimization«.
Microsoft Research desarrolló un computador óptico analógico (AOC, por sus siglas en inglés) que utiliza fotones de luz en lugar de electrones para realizar cálculos.
El propósito de esta arquitectura es poder resolver problemas complejos en materia de optimización, y mejorar los procesos de alta demanda de las IA, desde luego reduciendo consumo energético.
El dispositivo, construido con componentes comerciales como micro-LEDs, lentes ópticas y sensores de cámaras, representa una alternativa a la computación digital clásica. A diferencia de los sistemas binarios, la arquitectura óptica opera en un dominio analógico y asíncrono, integrando memoria y procesamiento en el mismo sistema.
Microsoft ha validado el potencial del AOC a través de casos reales que demuestran su capacidad para resolver problemas complejos de optimización en sectores críticos. Algunos usos:
El sistema se basa en el comportamiento de los fotones, procesados mediante lentes ópticas, sensores digitales y micro-LEDs. La segunda generación del dispositivo cuenta con 256 parámetros, frente a los 64 de la primera, lo que amplía su capacidad de resolución de problemas.
El diseño está pensado para escalar con millones de micro-LEDs, abriendo la posibilidad de integrar el AOC en entornos de supercomputación y centros de datos en la nube.
Microsoft no solo presentó el hardware, sino que también compartió un solucionador de optimización y un gemelo digital del computador. Con estas herramientas, investigadores de cualquier parte del mundo pueden probar la arquitectura y explorar sus alcances sin necesidad de tener acceso físico al dispositivo.
El equipo reconoce que el AOC no está pensado como un computador de propósito general. Aun así, ya definieron una hoja de ruta con nuevas generaciones cada dos años.
La visión a futuro es que este sistema funcione como un coprocesador especializado, capaz de acompañar a la infraestructura actual en tareas de inteligencia artificial y problemas complejos de optimización.
A modo de complemento, vale la pena diferenciar el enfoque del computador óptico analógico (AOC) de Microsoft frente a la computación fotónica digital tradicional.
Si bien, ambas tecnologías comparten el uso de la luz, sus principios de operación, arquitectura y aplicaciones son distintos, como se detalla en la siguiente tabla:
¿Qué opinas de los nuevos avances de Microsoft?
