Interconexões e o Desempenho no Treinamento de IA

A utilização de unidades de processamento gráfico (GPUs) e outros chips para o treinamento de inteligência artificial (IA) está intimamente ligada ao conceito de “interconexões”. As interconexões são os canais de comunicação que permitem que esses chips se comuniquem entre si dentro dos datacenters. Entretanto, essas conexões apresentam limitações de largura de banda, o que pode restringir o desempenho do treinamento de IA. Um levantamento realizado em 2022 revelou que desenvolvedores de IA enfrentam dificuldades para utilizar mais de 25% da capacidade total de uma GPU.

Potencial das Interconexões com Silício Fotônico

Uma possível solução para essas limitações pode ser o desenvolvimento de novas interconexões com largura de banda muito superior. Vivek Raghunathan, CEO e co-fundador da Xscape Photonics, defende que o uso do silício fotônico—um material à base de silício que manipula a luz para transmitir dados—é o “ingrediente secreto” necessário para alcançar essa meta.

“A Xscape criou uma plataforma que conecta vários elementos computacionais de maneira sustentável, enquanto oferece o melhor desempenho possível,” afirmou Raghunathan em entrevista ao TechCrunch.

Origem e Desenvolvimento da Xscape

A Xscape foi fundada em Santa Clara, na Califórnia, a partir de pesquisas desenvolvidas por três professores da Universidade de Columbia: Alexander Gaeta, Keren Bergman e Michal Lipson. Eles inventaram uma técnica que poderia ser aplicada na transmissão de terabytes de dados através da luz. Após a fundação da empresa em 2022, Raghunathan e Yoshitomo Okawachi se juntaram à equipe para impulsionar essa inovação.

Vantagens do Silício Fotônico

Enquanto interconexões tradicionais utilizam fios metálicos que transmitem dados na forma de sinais elétricos, fazendo uso de altos níveis de energia e gerando significativo calor, as interconexões baseadas em silício fotônico, como as desenvolvidas pela Xscape, consomem quantidade mínima de energia e produzem calor insignificante.

“No passado, utilizamos comunicações ópticas principalmente para sistemas de fibra óptica de longo alcance,” afirmou Raghunathan.

Inovação na Transmissão de Dados

O primeiro produto da Xscape consiste em um laser programável destinado a interconexões de fibra óptica em datacenters, focando especialmente nas ligações entre GPUs, chips de IA e hardware de memória. Este sistema pode utilizar diferentes cores de luz (ou seja, comprimentos de onda) para transmitir múltiplos fluxos de dados ao longo da mesma conexão sem causar interferência.

Desafios e Oportunidades no Mercado

Ainda que os produtos da Xscape representem inovações promissoras, a empresa enfrenta o mesmo desafio que muitos startups de hardware: produzir e vender seus produtos em grande escala. Contudo, sua tecnologia pode ser fabricada em instalações já utilizadas para a produção de microeletrônicos de dispositivos como celulares e laptops.

Expectativas Futuras e Financiamentos

Atualmente, a primeira geração dos lasers da Xscape é capaz de emitir entre 4 e 16 cores. No entanto, a empresa já planeja versões que poderão emitir até 128 cores. Eles afirmam estar “ativamente envolvidos” com dez clientes potenciais e têm garantido financiamento significativo de empresas como Cisco e Nvidia, que investiram recentemente em sua rodada de financiamento Série A, que totalizou $44 milhões.

“Isso reflete a confiança que Cisco e Nvidia têm no valor que trazemos para este ecossistema,” afirma Raghunathan.

“O financiamento permitirá à Xscape expandir os limites de nossa plataforma e integrá-la com software de simulação, computação de alto desempenho e IA, ajudando clientes em diversos setores a elevar suas inovações a novos patamares,” concluiu.

Concorrência no Mercado de Fotônica de Silício

A Xscape se depara com a intensa concorrência no mercado de fotônica de silício, que vale bilhões de dólares. Empresas como Ayar Labs e Celestial AI, além de gigantes como a Intel, já dominam essa área, com a Intel afirmando ter enviado mais de 8 bilhões de chips fotônicos e 3,2 milhões de lasers em chip desde 2016.

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Fonte:https://techcrunch.com/2024/10/15/xscape-is-building-multicolor-lasers-for-datacenters/