Quang học silicon thúc đẩy hệ thống AI thế hệ mới

[Phi Vũ]

Quang học silicon thay tín hiệu điện bằng ánh sáng bên trong chip, hứa hẹn truyền dữ liệu nhanh hơn và tiêu thụ năng lượng thấp hơn — điều quan trọng khi khối lượng công việc AI ngày càng tăng. Tại Anh, CORNERSTONE do Đại học Southampton dẫn dắt mở nền tảng thiết kế mạch quang tích hợp theo mô hình mở để đẩy nhanh đổi mới.

Quang học silicon là gì?​

Quang học silicon dùng ánh sáng thay vì tín hiệu điện để truyền và xử lý dữ liệu ngay trên chip. Ưu điểm nổi bật là băng thông cao hơn và tổn thất năng lượng thấp hơn khi di chuyển dữ liệu giữa các thành phần, điều này rất quan trọng trong bối cảnh các hệ thống AI ngày càng đòi hỏi truyền và xử lý khối lượng thông tin lớn.

CORNERSTONE: nền tảng mở cho mạch quang​

CORNERSTONE là trung tâm sáng tạo về quang học silicon do Đại học Southampton thành lập năm 2014, hợp tác với Đại học Glasgow và Science and Technology Facilities Council (STFC). Trung tâm vận hành theo mô hình foundry thử nghiệm mạch quang tích hợp không cần cấp phép (license-free), cung cấp công cụ và quy trình giúp các nhà nghiên cứu, startup và doanh nghiệp thiết kế, thử nghiệm và hiện thực hóa nguyên mẫu mạch quang nhanh hơn.

Lợi ích thiết thực cho AI và hạ tầng dữ liệu​

Bằng cách thay thế truyền dẫn điện bằng ánh sáng, quang học silicon có thể giảm rất nhiều tiêu thụ năng lượng trong các trung tâm dữ liệu và hệ thống AI, đồng thời tăng tốc độ truyền dữ liệu nội bộ. Khi các công ty tìm cách giảm chi phí năng lượng và nâng cao hiệu suất cho khối lượng công việc học sâu, công nghệ quang học càng được quan tâm và thu hút đầu tư từ ngành bán dẫn và mạng lưới.

Mô hình mở thúc đẩy đổi mới nhanh hơn​

CORNERSTONE khuyến khích tiếp cận mở để hạ thấp rào cản gia nhập công nghệ cao — từ hạn chế về cơ sở sản xuất chuyên biệt đến chi phí cấp phép. Người sáng lập, Giáo sư Graham Reed, được xem là một trong những người tiên phong về quang học silicon; tầm nhìn của ông là kết hợp nghiên cứu học thuật với hỗ trợ kỹ thuật thực hành để biến ý tưởng thành nguyên mẫu hoạt động mà không bị vướng thủ tục hay thời gian chờ dài.

Tương lai và thách thức​

Dù có tiềm năng lớn, quang học silicon vẫn đối mặt các thách thức về tích hợp hệ thống, chuẩn hoá và mở rộng sản xuất. Tuy nhiên, mô hình hỗ trợ thiết kế và thử nghiệm mở như CORNERSTONE, cùng với làn sóng đầu tư vào công nghệ quang và thiết kế enablement tương tự như những gì ngành thiết kế chip đã làm, có thể quyết định việc quang học sẽ là yếu tố then chốt cho hạ tầng AI và truyền thông thế hệ tiếp theo.

Nguồn: Techradar