Los científicos han logrado una hazaña innovadora en la tecnología informática: crear el primer chip del mundo alimentado por microondas completamente funcional capaz de superar a las CPU convencionales tanto en velocidad como en eficiencia energética. Este innovador “cerebro de microondas” aprovecha las microondas, que operan dentro del espectro analógico, para realizar cálculos complejos, lo que marca un alejamiento significativo de los circuitos digitales tradicionales.
Este nuevo enfoque tiene un inmenso potencial para aplicaciones de gran ancho de banda, como las imágenes de radar, que exigen capacidades de procesamiento rápidas. Las microondas destacan en este ámbito debido a su capacidad para manejar grandes cantidades de datos simultáneamente en una amplia gama de frecuencias.
Cómo funciona el chip de microondas: aprovechamiento de ondas analógicas y redes neuronales
En esencia, el chip utiliza una red neuronal de inteligencia artificial (IA) estructurada con nodos electromagnéticos interconectados dentro de guías de ondas sintonizables. Estos nodos manipulan ondas de microondas en forma de señales analógicas. Las ondas están estructuradas en forma de peine, con líneas espectrales regularmente espaciadas que actúan como una regla de frecuencia precisa. Esto permite mediciones de frecuencia increíblemente rápidas y precisas.
Este “cerebro de microondas” imita la estructura y función del cerebro humano a través de nodos interconectados que aprenden y se adaptan identificando patrones dentro de los flujos de datos. El chip funciona mediante un enfoque probabilístico: en lugar de depender de una lógica digital rígida, aprovecha las probabilidades para procesar información. Este método poco convencional mejora significativamente tanto la velocidad como la precisión en comparación con los modelos informáticos digitales tradicionales.
Un salto cuántico en potencia y eficiencia de procesamiento
Las pruebas demostraron las impresionantes capacidades del chip. Abordó con éxito tareas complejas como reconocer secuencias binarias y analizar flujos de datos de alta velocidad con una tasa de precisión del 88% en varios desafíos de clasificación de señales inalámbricas. Sorprendentemente, alcanza una velocidad de procesamiento de decenas de gigahercios (al menos 20 mil millones de operaciones por segundo), superando las velocidades de reloj típicas de la CPU que se encuentran en la mayoría de las computadoras domésticas (entre 2,5 y 4 GHz).
Este rendimiento superior viene acompañado de una importante ventaja energética. El chip consume menos de 200 milivatios (a la par de la potencia de transmisión de un teléfono móvil), mientras que las CPU tradicionales suelen requerir al menos 65 vatios para funcionar. Este bajo consumo de energía abre posibilidades interesantes para integrar el chip en dispositivos cotidianos como teléfonos inteligentes y dispositivos portátiles, así como para impulsar aplicaciones informáticas de vanguardia que exigen procesamiento en tiempo real sin depender de centros de datos distantes.
Este avance también tiene implicaciones de gran alcance para el desarrollo de la IA, ya que ofrece una solución altamente eficiente para entrenar modelos de IA complejos con demandas de energía reducidas.
Si bien se necesita más investigación para perfeccionar el diseño y reducir el tamaño del chip, este avance presagia una nueva era en la informática, definida por la velocidad, la eficiencia y las aplicaciones potenciales que se extienden mucho más allá de los límites tradicionales.
