Desde capas de invisibilidad hasta chips de inteligencia synthetic: Neurophos recauda 110 millones de dólares para construir pequeños procesadores ópticos para inferencias

Hace veinte años, un profesor de la Universidad de Duke, David R. Smithutilizó materiales compuestos artificiales llamados “metamateriales“para hacer un capa de invisibilidad de la vida real. Si bien esta capa realmente no funcionó como la de Harry Potter, exhibiendo una capacidad limitada para ocultar objetos de la luz de una sola longitud de microondas, esos avances en la ciencia de los materiales finalmente llegaron a la investigación del electromagnetismo.

Hoy, con sede en Austin neurofosuna startup de fotónica surgida de la Universidad de Duke y metacepto (una incubadora dirigida por Smith), está llevando esa investigación más allá para resolver lo que puede ser el mayor problema al que se enfrentan los laboratorios de IA y los hiperescaladores: cómo escalar la potencia informática manteniendo bajo management el consumo de energía.

La startup ha ideado un “modulador de metasuperficie” con propiedades ópticas que le permiten servir como procesador de núcleo tensorial para realizar la multiplicación de vectores de matrices: matemáticas que están en el centro de gran parte del trabajo de IA (particularmente la inferencia), que actualmente realizan GPU y TPU especializadas que utilizan puertas de silicio y transistores tradicionales. Al instalar miles de estos moduladores en un chip, afirma Neurophos, su “unidad de procesamiento óptico” es significativamente más rápida que las GPU de silicio que se utilizan actualmente en masa en los centros de datos de IA, y mucho más eficiente en la inferencia (ejecutar modelos entrenados), lo que puede ser una tarea bastante costosa.

Para financiar el desarrollo de sus chips, Neurophos acaba de recaudar 110 millones de dólares en una ronda Serie A liderada por Gates Frontier (la empresa de riesgo de Invoice Gates), con la participación de M12 de Microsoft, Carbon Direct, Aramco Ventures, Bosch Ventures, Tectonic Ventures, Area Capital y otros.

Ahora bien, los chips fotónicos no son nada nuevo. En teoría, los chips fotónicos ofrecen un mayor rendimiento que el silicio tradicional porque la luz produce menos calor que la electricidad, puede viajar más rápido y es mucho menos prone a los cambios de temperatura y a los campos electromagnéticos.

Pero los componentes ópticos tienden a ser mucho más grandes que sus homólogos de silicio y puede resultar difícil producirlos en masa. Y también necesitan convertidores para transformar datos de digitales a analógicos y viceversa, que pueden ser grandes y consumir mucha energía.

Neurophos, sin embargo, postula que la metasuperficie que ha desarrollado puede resolver todos esos problemas de una sola vez porque es aproximadamente “10.000 veces” más pequeña que los transistores ópticos tradicionales. El pequeño tamaño, afirma la startup, le permite colocar miles de unidades en un chip, lo que resulta en una eficiencia mucho mayor que el silicio tradicional porque el chip puede hacer muchos más cálculos a la vez.

“Cuando se cut back el transistor óptico, se pueden hacer muchos más cálculos en el dominio de la óptica antes de tener que volver a realizar esa conversión al dominio de la electrónica”, dijo a TechCrunch el Dr. Patrick Bowen, director ejecutivo y cofundador de Neurophos. “Si quieres ir rápido, primero tienes que resolver el problema de la eficiencia energética. Porque si vas a tomar un chip y hacerlo 100 veces más rápido, consumirá 100 veces más energía. Así que tendrás el privilegio de ir rápido después de resolver el problema de la eficiencia energética”.

El resultado, afirma Neurophos, es una unidad de procesamiento óptico que puede superar ampliamente a la GPU B200 AI de Nvidia. la puesta en marcha dice su chip puede funcionar a 56 GHz, lo que produce un pico de 235 Peta operaciones por segundo (POPS) y devour 675 vatios, en comparación con el B200, que puede entregar 9 POPS a 1000 vatios.

Bowen cube que Neurophos ya ha contratado a varios clientes (aunque se negó a nombrar ninguno), y empresas como Microsoft están “observando muy de cerca” los productos de la startup.

Aun así, la startup está entrando en un mercado abarrotado dominado por Nvidia, la empresa pública más valiosa del mundo, cuyos productos han apuntalado más o menos todo el auge de la IA. También hay otras empresas que trabajan en fotónica, aunque algunas, como Lighmatter, ya lo han hecho. pivotado centrarse en las interconexiones. Y a Neurophos todavía le faltan algunos años para comenzar la producción y se espera que sus primeros chips lleguen al mercado a mediados de 2028.

Pero Bowen confía en que los avances en rendimiento y eficiencia proporcionados por sus moduladores de metasuperficie serán un foso suficiente.

“Lo que todos los demás están haciendo, y esto incluye a Nvidia, en términos de la física elementary del silicio, es realmente evolutivo más que revolucionario, y está ligado al progreso de TSMC. Si nos fijamos en la mejora de los nodos de TSMC, en promedio, mejoran en eficiencia energética alrededor del 15%, y eso lleva un par de años”, dijo.

“Incluso si trazamos la mejora de la arquitectura de Nvidia a lo largo de los años, cuando salgamos en 2028, todavía tenemos enormes ventajas sobre todos los demás en el mercado porque estamos comenzando con 50 veces más que Blackwell tanto en eficiencia energética como en velocidad bruta”.

Y para abordar los problemas de fabricación en masa que tradicionalmente han enfrentado los chips ópticos, Neurophos cube que sus chips se pueden fabricar con materiales, herramientas y procesos estándar de fundición de silicio.

Los nuevos fondos se utilizarán para el desarrollo del primer sistema informático fotónico integrado de la compañía, que incluye módulos OPU listos para centros de datos, una pila de software program completa y {hardware} de desarrollador de acceso temprano. La compañía también está abriendo un sitio de ingeniería en San Francisco y ampliando su sede en Austin, Texas.

“La inferencia de IA moderna exige cantidades monumentales de potencia y computación”, dijo en un comunicado el Dr. Marc Tremblay, vicepresidente corporativo y miembro técnico de infraestructura central de IA en Microsoft. “Necesitamos un avance en la computación a la par de los avances que hemos visto en los propios modelos de IA, que es lo que está desarrollando el equipo de tecnología y alta densidad de talento de Neurophos”.