Este es el microchip chino que desafía a Estados Unidos

Las tecnologías de chips actuales se enfrentan a dos retos insuperables: el límite de potencia y el límite arquitectónico. Consumen demasiada energía y los nuevos chips tienen dificultades para funcionar con sistemas más antiguos. Por ejemplo, la lógica binaria, utilizada por todos los ordenadores del mundo, utiliza 0s y 1s para realizar operaciones aritméticas. Sin embargo, los cálculos binarios a gran escala requieren recursos de hardware avanzados. El límite arquitectónico, por otra parte, se debe a que los nuevos chips que no son de silicio no pueden comunicarse fácilmente con los sistemas tradicionales basados ​​en CMOS o semiconductores complementarios de óxido metálico.

Tras buscar una solución desde 2022, el equipo de Ling Honngge, expertos de la Universidad de Beinhang (China), ideó un nuevo sistema llamado Número Estocástico Híbrido (HSN), que combina números binarios regulares con números probabilísticos para mejorar el rendimiento.

Este método utiliza menos hardware y ya se ha empleado en áreas como el procesamiento de imágenes, las redes neuronales y el aprendizaje profundo. Basándose en el cálculo probabilístico, el equipo del profesor Li desarrolló un nuevo chip inteligente para funciones táctiles y de pantalla en 2023 utilizando la tecnología de proceso de 110 nanómetros de Semiconductor Manufacturing International Corporation, el principal fabricante chino de chips.

Los resultados del proyecto se publicaron en IEEE Journal of Solid-State Circuits hace dos años. Posteriormente, el equipo diseñó otro chip para aprendizaje automático, fabricado mediante un proceso CMOS estándar de 28 nm.

Este último, además de HSN, también incorpora algoritmos de computación en memoria que reducen la necesidad de transferir datos constantemente entre la memoria y los procesadores. Esto ayuda a ahorrar energía y aumenta la eficiencia del chip.

El chip también utiliza un diseño de sistema en chip (SoC) que combina diferentes unidades de computación para gestionar múltiples tareas simultáneamente, a diferencia de los chips tradicionales que procesan una sola tarea a la vez.

Actualmente, este microchip está operativo en sistemas de control inteligente, como pantallas táctiles, donde filtra el ruido de fondo para detectar señales más débiles y mejorar la interacción de los usuarios con los dispositivos.

El equipo de Li está desarrollando un conjunto especial de instrucciones y un diseño de chip adaptado para la computación probabilística híbrida. El objetivo es utilizarlo en áreas como el procesamiento de voz e imágenes, la aceleración de grandes modelos de IA y la gestión de otras tareas complejas.

“El chip actual ya alcanza una latencia de computación en chip de microsegundos, logrando un equilibrio entre la aceleración de hardware de alto rendimiento y la flexibilidad de programación del software”, afirma Li.

De este modo, China ha iniciado la primera aplicación a gran escala del mundo de chips de IA no binarios, integrando su tecnología patentada de computación híbrida en sectores críticos como la aviación y los sistemas industriales.