{"id":956,"date":"2025-06-17T15:21:00","date_gmt":"2025-06-17T15:21:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.wallisemi.com\/?p=956"},"modified":"2025-09-21T05:14:06","modified_gmt":"2025-09-21T05:14:06","slug":"el-primer-chip-de-calculo-optico-ultra-paralelo-del-mundo-bate-el-record-de-procesamiento-multiplexado-de-100-longitudes-de-onda-alcanzadas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/blog\/industry-insights\/worlds-first-ultra-parallel-optical-computing-chip-breaks-record-over-100-wavelength-multiplexed-processing-achieved\/","title":{"rendered":"El primer chip de computaci\u00f3n \u00f3ptica ultraparalela del mundo bate un r\u00e9cord: se logra un procesamiento multiplexado de m\u00e1s de 100 longitudes de onda"},"content":{"rendered":"

Se acaba de alcanzar un hito pionero en el campo de la computaci\u00f3n \u00f3ptica. Investigadores del Instituto de \u00d3ptica y Mec\u00e1nica Fina de Shanghai (SIOM), de la Academia China de las Ciencias, han desarrollado con \u00e9xito el primer chip integrado de computaci\u00f3n \u00f3ptica ultraparalela del mundo, denominado \u201cMeteoro Uno\u201d.\u201d<\/strong> Por primera vez, los cient\u00edficos han conseguido multiplicar por m\u00e1s de 100 el paralelismo de la computaci\u00f3n fot\u00f3nica en chip, estableciendo una nueva referencia mundial en rendimiento computacional.<\/p>\n\n\n\n

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Figura \u4e28 Chip de c\u00e1lculo \u00f3ptico ultra paralelo - \u201cMeteor No. 1\u201d<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Este innovador chip demuestra un rendimiento m\u00e1ximo te\u00f3rico de 2.560 TOPS<\/strong> a una frecuencia de reloj \u00f3ptica de 50 GHz, comparable a la de algunos de los chips de GPU m\u00e1s avanzados de NVIDIA. Y lo que es m\u00e1s importante, proporciona una nueva v\u00eda t\u00e9cnica para aumentar la potencia de c\u00e1lculo aprovechando las ventajas intr\u00ednsecas de la fot\u00f3nica: ancho de banda ultrarr\u00e1pido, paralelismo masivo y baja latencia.<\/p>\n\n\n\n

El Dr. Peng Xie, que dirigi\u00f3 el proyecto, explic\u00f3 a DeepTech<\/em>:<\/p>\n\n\n\n

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\u201cHemos conseguido una interacci\u00f3n de informaci\u00f3n y c\u00e1lculo multiplexada en m\u00e1s de 100 longitudes de onda directamente en un chip fot\u00f3nico. Esto demuestra la viabilidad del procesamiento paralelo de alta densidad en chip y abre una nueva direcci\u00f3n para escalar la potencia de computaci\u00f3n \u00f3ptica.\u201d<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

M\u00e1s all\u00e1 de los l\u00edmites de los chips electr\u00f3nicos<\/h3>\n\n\n\n

Durante d\u00e9cadas, la Ley de Moore ha impulsado los avances inform\u00e1ticos, pero la electr\u00f3nica basada en el silicio se est\u00e1 acercando a sus l\u00edmites f\u00edsicos. Cuestiones como la disipaci\u00f3n del calor, los efectos cu\u00e1nticos y el aumento vertiginoso del consumo de energ\u00eda se est\u00e1n convirtiendo en importantes cuellos de botella, especialmente a la hora de soportar el crecimiento exponencial de las cargas de trabajo de la inteligencia artificial.<\/p>\n\n\n\n

La fot\u00f3nica ofrece una alternativa convincente. A diferencia de los electrones, los fotones, como bosones, pueden viajar a la velocidad de la luz, transportar grandes cantidades de informaci\u00f3n simult\u00e1neamente y funcionar con una latencia y una potencia mucho menores. Al ampliar el paralelismo mediante la multiplexaci\u00f3n por divisi\u00f3n de longitudes de onda, el chip Meteor One logra un aumento de dos \u00f3rdenes de magnitud en el rendimiento computacional<\/strong>, lo que supone un cambio fundamental en la forma en que podr\u00eda realizarse la computaci\u00f3n de alto rendimiento en el futuro.<\/p>\n\n\n\n

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Nueva arquitectura de computaci\u00f3n \u00f3ptica ultraparalela<\/h3>\n\n\n\n

El equipo de investigaci\u00f3n abord\u00f3 el antiguo \u201ccuello de botella del paralelismo\u201d dise\u00f1ando una innovadora arquitectura de computaci\u00f3n fot\u00f3nica de m\u00faltiples longitudes de onda. Integraron varios subsistemas cr\u00edticos, como una fuente \u00f3ptica de microcombos de solitones de desarrollo propio (espectro >80 nm, >200 canales), chips de computaci\u00f3n \u00f3ptica de banda ancha reconfigurables y matrices de controladores \u00f3pticos de alta precisi\u00f3n con m\u00e1s de 256 canales escalables.<\/p>\n\n\n\n

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Figura \u4e28 Arquitectura de computaci\u00f3n \u00f3ptica paralela de multiplexaci\u00f3n de m\u00faltiples longitudes de onda<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Esta integraci\u00f3n a nivel de sistema permiti\u00f3 la primera demostraci\u00f3n mundial de un prototipo de Interacci\u00f3n fot\u00f3nica y computaci\u00f3n multiplexada por longitud de onda de >100 canales<\/strong>. En comparaci\u00f3n con la computaci\u00f3n \u00f3ptica convencional de longitud de onda \u00fanica, este enfoque consigue un rendimiento dos \u00f3rdenes de magnitud superior con la misma frecuencia de chip y el mismo tama\u00f1o de matriz.<\/p>\n\n\n\n

El Dr. Xilin Han ilustr\u00f3 el concepto con una analog\u00eda:<\/p>\n\n\n\n

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\u201cEs como convertir una autopista de un solo carril en una superautopista que pueda transportar cien veh\u00edculos uno al lado del otro, aumentando masivamente el flujo de tr\u00e1fico sin cambiar la longitud de la carretera\u201d.\u201d<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Aplicaciones transformadoras en la IA, los centros de datos y m\u00e1s all\u00e1<\/h3>\n\n\n\n

Las implicaciones de este avance son de gran alcance. La computaci\u00f3n fot\u00f3nica ultraparalela puede acelerar dr\u00e1sticamente las cargas de trabajo que dependen en gran medida de multiplicaciones matriciales a gran escala, como las redes neuronales profundas, la inteligencia incorporada, las simulaciones f\u00edsicas y el procesamiento de im\u00e1genes en tiempo real.<\/p>\n\n\n\n

Su latencia ultrabaja tambi\u00e9n la hace ideal para aplicaciones sensibles al tiempo con vol\u00famenes de datos m\u00e1s peque\u00f1os, como la conmutaci\u00f3n de comunicaciones, la IA de borde y la coordinaci\u00f3n aut\u00f3noma de drones. A medida que la demanda de inform\u00e1tica de bajo consumo y alto rendimiento<\/strong> los chips fot\u00f3nicos como Meteor One podr\u00edan convertirse en indispensables para la pr\u00f3xima generaci\u00f3n de centros de datos e infraestructuras de IA.<\/p>\n\n\n\n

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Figura \u4e28 Modelo de computaci\u00f3n \u00f3ptica paralela basado en el interfer\u00f3metro Mach-Zehnder.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Superar las \u201ctres paredes\u201d de la inform\u00e1tica \u00f3ptica<\/h3>\n\n\n\n

Para liberar todo el potencial de la computaci\u00f3n fot\u00f3nica, los investigadores deben superar tres barreras cr\u00edticas:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Matriz Escala Pared<\/strong>\u00a0- Ampliaci\u00f3n de las dimensiones matriciales de los chips fot\u00f3nicos para aumentar la densidad computacional.<\/li>\n\n\n\n
  2. Pared de frecuencia \u00f3ptica<\/strong>\u00a0- Frecuencias de reloj m\u00e1s altas manteniendo el rendimiento del dispositivo.<\/li>\n\n\n\n
  3. Pared de paralelismo<\/strong>\u00a0- Aprovechamiento de la multiplexaci\u00f3n multidimensional para maximizar el rendimiento.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Mientras que empresas mundiales como TSMC y Caltech han logrado avances en el tama\u00f1o de la matriz del chip (512\u00d7512) y la frecuencia \u00f3ptica (>100 GHz), respectivamente, la innovaci\u00f3n del equipo de SIOM radica en resolver el cuello de botella del paralelismo.<\/strong>Esto representa el camino m\u00e1s pr\u00e1ctico para aumentar el rendimiento a corto plazo, permitiendo potencialmente que la potencia de la computaci\u00f3n \u00f3ptica d\u00e9 un salto de 2-3 \u00f3rdenes de magnitud.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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    Figura \u4e28 Coherencia espectral de la computaci\u00f3n \u00f3ptica paralela<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

    Un equipo joven y motivado que lidera la frontera<\/h3>\n\n\n\n

    Este logro se atribuye a la iniciativa de SIOM Grupo de Fot\u00f3nica y Computaci\u00f3n \u00d3ptica<\/strong>, dirigido por el Dr. Peng Xie, que antes de regresar a China investig\u00f3 en el MIT, Oxford y la Universidad Tecnol\u00f3gica de Nanyang. El equipo, con una media de edad de tan solo 28 a\u00f1os, re\u00fane conocimientos de \u00f3ptica, electr\u00f3nica, matem\u00e1ticas e inteligencia artificial para impulsar una r\u00e1pida innovaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

    En concreto, todos los componentes principales del sistema (fuentes de luz, chips de interacci\u00f3n, chips inform\u00e1ticos, tarjetas de controladores y algoritmos) se han desarrollado internamente. Esta autonom\u00eda de principio a fin no s\u00f3lo garantiza un control t\u00e9cnico total, sino que tambi\u00e9n pone de relieve la fuerza organizativa del modelo de investigaci\u00f3n coordinada de la CAS.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Mirando hacia el futuro: Hacia una nueva era de supercomputaci\u00f3n fot\u00f3nica<\/h3>\n\n\n\n

    El prototipo Meteor One supone un primer paso crucial hacia la construcci\u00f3n de un ecosistema inform\u00e1tico fot\u00f3nico completo. El equipo se centra ahora en traducir las ventajas fot\u00f3nicas en beneficios computacionales en el mundo real ampliando continuamente el tama\u00f1o, la frecuencia y el paralelismo de las matrices.<\/p>\n\n\n\n

    A largo plazo, los investigadores pretenden integrar la computaci\u00f3n \u00f3ptica con arquitecturas de redes neuronales, allanando el camino para superordenadores fot\u00f3nicos<\/strong> capaz de manejar IA, big data y complejas simulaciones cient\u00edficas con una eficiencia sin precedentes. Con un potencial te\u00f3rico que supera 5.000 POPS<\/strong> (equivalente a la potencia combinada de 1.000 GPU de primer nivel), la computaci\u00f3n fot\u00f3nica podr\u00eda surgir pronto como una alternativa disruptiva a los chips electr\u00f3nicos en la era posterior a la Ley de Moore.<\/p>\n\n\n\n

    En un momento en que la demanda mundial de ordenadores se dispara, el debut de Meteor One no s\u00f3lo supone un avance tecnol\u00f3gico, sino el amanecer de un nuevo paradigma...un futuro en el que la luz, y no los electrones, se convierta en el motor de la inteligencia.<\/strong><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    A groundbreaking milestone has just been reached in the field of optical computing. Researchers from the Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Chinese Academy of Sciences, have successfully developed the world\u2019s first ultra-parallel optical computing integrated chip, named \u201cMeteor One.\u201d For the first time, scientists have achieved over 100-fold parallelism in on-chip photonic computing, setting […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":954,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[30,31],"tags":[35],"class_list":["post-956","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-industry-insights","category-blog","tag-jason-chen"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/956","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=956"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/956\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":957,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/956\/revisions\/957"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/954"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=956"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=956"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=956"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}