La computación reversible promete algo que parece imposible: chips que recuperan energía al funcionar

 

La promesa de la empresa Vaire Computing es acabar oofreciendo chips 4.000 veces más eficientes que los actuales

Michael Frank lleva más de tres décadas trabajando en una disciplina tecnológica que parece de ciencia ficción. Una que persigue aparentemente algo imposible. Y sin embargo, quizás no lo sea. ¿El objetivo?

Que usar un chip logre recuperar energía.

Los chips siempre han hecho justo lo contrario. Consumen energía. Mucha. Cada vez más, sobre todo ahora que nos vemos inmersos en la era de la glotona inteligencia artificial.

Y sin embargo, Frank está inmerso en el desarrollo de la llamada "computación reversible". Como explican en IEEE Spectrum, el pasado verano Frank dejó su trabajo de ingeniero científico en Sandia National Laboratories para unirse a una startup muy especial llamada Vaire Computing.

Es allí donde pretende convertir en realidad lo que ya ha estimado en sus estudios: según sus investigaciones, la computación reversible podría permitir una eficiencia energética 4.000 veces superior a la de opciones alternativas.

En Vaire Frank y su equipo están trabajando en un prototipo de chip que se fabricará en el primer trimestre de 2025 y que es de momento poco ambicioso. Aun así, se espera que por primera vez un chip logre recuperar energía al ser usado en un circuito aritmético.

Después, en 2027, esperan tener un procesador súpereficiente diseñado para inferencia de inteligencia artificial. La versión avanzada de dicho chip, la que teóricamente conseguirá ser 4.000 veces más eficiente que los actuales, tardará en llegar 10 o 15 años, avisan sus creadores.

Qué es la computación reversible

En 1961 Rolf Landauer, ingenieero en IBM, descubrió que borrar un bit de información en un ordenador tenía un coste energético y producía calor. Para él había una solución: intentar computar tareas sin borrar información.

Landauer dejó claro que aquello parecía poco práctico, porque almacenar toda la información acabarías llenando la memoria con datos innecesarios.

Más de una década más tarde Charles H. Bennett, físico y teórico de la información en IBM, descubrió una solución. En lugar de almacenar resultados intermedios en memoria, podías revertir el proceso de computación, "desprocesarla" para almacenar únicamente las entradas y salidas finales.

"Casi el 100% de la energía usada por un chip acaba siendo disipada como calor, así que básicamente la estamos malgastando. Pero en un chip reversible nunca disipas energía. No permites que la energía se convierta en calor, y la reciclas internamente".

La idea fue cogiendo forma en entornos académicos, y en los 90 Frank acabó siendo uno de los que se sumergieron en sus promesas. El problema es que al desarrollar aquel concepto vieron que aunque se recuperaba energía en el circuito, se perdía en la fuente de alimentación externa.

Vaire Computing fue fundada por la investigadora Hannah Earley y el emprendedor Rodlfo Rosini. Earley explicaba en TechCrunch cómo "casi el 100% de la energía usada por un chip acaba siendo disipada como calor, así que básicamente la estamos malgastando. Pero en un chip reversible nunca disipas energía. No permites que la energía se convierta en calor, y la reciclas internamente".

En Varie han logrado aparentemente plantear na solución con transistores tradicionales CMOS. Para ello hacen uso del llamado "resonador", un sistema que logra recuperar la energía al cambiar un bit de 0 a 1 para no convertirla en calor y almacenar la mayor parte de ella en el  propio transistor.

Esa idea ya ha sido explorada en el pasado, pero en Vaire parecen haber logrado integrar ese resonador en el chip. Empezarán con un chip poco ambicioso para luego trabajar en esos chips para inferencia de IA que teóricamente serán los que demuestren realmente hasta dónde se puede llegar con la computación reversible, también bien explicada en este pequeño ensayo publicado en la newsletter Exponential View.

Por supuesto, una cosa es prometer esas eficiencias y otra muy distinta lograrlas. La propuesta es muy interesante y desde luego podría plantear una revolución que acelerara el desarrollo de chips mucho más potentes y que no fueran tan voraces en cuanto a consumo energético. Queda por ver si lo lograrán. Esperemos que sí.

Font, article de Javier Pastor per a "Xakata"