IBM a trouvé un moyen de rendre la formation et l’exécution de modèles d’IA génératifs cinq fois plus rapides et beaucoup plus économes en énergie en remplaçant les fils de cuivre par des faisceaux lumineux pour connecter les composants du centre de données.
Le paradoxe de notre ère numérique est que, à mesure que les ordinateurs deviennent plus petits, les problèmes deviennent plus grands. Les puces, qui intègrent de plus en plus de transistors jusqu’à en compter des milliards, ont rendu possibles les centres de données massifs et la puissance de traitement nécessaire pour rendre possibles les modèles d’IA générative modernes. Cependant, ces modèles nécessitent de plus en plus de puissance de traitement à mesure qu’ils évoluent, les centres de données sont devenus de gros consommateurs d’énergie et les puces elles-mêmes repoussent non seulement les limites de leur technologie, mais aussi les lois de la physique.
Les deux principaux obstacles technologiques et physiques auxquels sont confrontés ces centres de données sont le simple fil de cuivre et la vitesse à laquelle les électrons peuvent circuler le long de celui-ci. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles les appareils électroniques sont si compacts. Et ce n’est pas seulement pour des raisons pratiques. C’est parce que les ordinateurs deviennent plus rapides et plus puissants que le temps nécessaire aux données pour passer d’un composant à un autre devient un facteur de performance majeur.
En fait, les données sous forme d’électrons sont devenues un tel goulot d’étranglement que la plupart des processeurs passent la majeure partie de leur temps inactifs et consomment de l’énergie en attendant l’arrivée du prochain paquet de données.
Pour accélérer les choses, IBM a développé ce qu’elle présente comme la prochaine génération de technologie optique. L’utilisation de l’optique pour déplacer des données n’est pas nouvelle. Elle est utilisée depuis des décennies pour déplacer des informations d’un endroit à un autre au moyen de câbles à fibres optiques. Cependant, cela concerne principalement les longues distances. Une fois que les données arrivent et pénètrent dans l’ordinateur lui-même, elles sont renvoyées vers les fils de cuivre.
Pour surmonter ce problème, IBM a recours à un nouveau procédé de création de composants optiques intégrés (CPO) sous la forme d’un guide d’ondes optique en polymère (PWG) qui achemine les signaux optiques entre les circuits intégrés photoniques (PIC) et les connexions externes telles que les fibres monomodes (SMF). Selon la société, les tests du PWG montrent que s’il était utilisé dans les centres de données, il nécessiterait cinq fois moins d’énergie que les versions conventionnelles et permettrait aux connexions par câble de s’étendre d’un mètre à des centaines, ce qui permettrait une architecture plus flexible tout en transportant des térabits de données par seconde.
IBM affirme que la réduction de puissance nécessaire à la formation d’un modèle d’IA serait suffisante pour faire fonctionner 5 000 foyers américains pendant un an et que l’utilisation de la lumière réduirait le temps de formation d’un modèle de langage étendu d’IA de trois mois à trois semaines grâce à une bande passante 80 fois supérieure à celle des systèmes conventionnels.
« L’IA générative exige davantage d’énergie et de puissance de traitement. Les centres de données doivent donc évoluer. Les optiques intégrées peuvent les rendre pérennes », a déclaré Dario Gil, vice-président senior et directeur de la recherche chez IBM. « Grâce à cette avancée, les puces de demain communiqueront de la même manière que les câbles à fibre optique transportent les données à l’intérieur et à l’extérieur des centres de données, inaugurant ainsi une nouvelle ère de communications plus rapides et plus durables, capables de gérer les charges de travail de l’IA du futur. »
