Cerveau de cristal

Imaginez une IA qui ne fonctionne absolument pas sur une puce.

Imaginez-la gravée dans une plaque de verre, ou intégrée à un cristal, où la réflexion est assurée par la lumière elle-même, ou par un courant électrique brut traversant le matériau, sans aucun logiciel à l’horizon.

Ce n’est pas de la science-fiction. Des chercheurs construisent déjà des puces neuromorphiques et des réseaux de memristors qui intègrent directement les poids du modèle dans le matériel physique.

Les calculs essentiels ne sont pas effectués au sens habituel du terme ; ils se produisent simplement, en une seule étape physique, de la même manière que l’eau trouve son niveau.

Et puis il y a la frontière optique : les réseaux diffractifs et les conceptions de type NeuralCrystal qui font passer la lumière à travers des empilements de couches structurées, laissant les motifs d’interférence eux-mêmes déterminer la réponse.

Les photons ne traitent pas de chiffres. Ils sont les chiffres.

Pourquoi est-ce important ? Parce qu’aujourd’hui, les GPU gaspillent la majeure partie de leur puissance et de leur temps à simplement faire transiter des données entre la mémoire et le processeur.

Ces IA physiques contournent presque entièrement ce goulot d’étranglement. Pour les tâches adaptées, elles peuvent être nettement plus rapides tout en ne consommant qu’une infime fraction d’énergie.

Donnons maintenant des sens à ce « cerveau de cristal ». Associons-le à un réseau de capteurs piézoélectriques, chacun réglé sur une résonance différente, afin qu’il perçoive simultanément les vibrations, la pression et le son sur tout un spectre de fréquences.

Ajoutons des capteurs optiques pour qu’il perçoive directement la lumière, la couleur et le mouvement. Du coup, le matériau ne se contente plus de faire des calculs dans l’obscurité.

Il dispose d’un flux riche et continu d’informations issues du monde réel qui alimentent directement les calculs physiques, et c’est tout ce dont il a besoin pour commencer à produire des résultats significatifs.

Pas de numérisation, pas de mise en mémoire tampon, pas besoin d’attendre qu’un processeur se réveille. Le monde agit sur le cristal, et le cristal répond.

Voici où cela va probablement mener : d’ici une décennie, attendez-vous à ce que ces cerveaux à semi-conducteurs et à cristaux prennent le contrôle du monde des appareils périphériques toujours connectés et de l’inférence ultra-rapide.

Pensez aux capteurs, aux caméras et aux contrôleurs qui ont besoin de réponses instantanées et ne peuvent pas se permettre de puiser de l’énergie dans une prise murale. Les modèles géants à usage général resteront sur du silicium numérique, du moins pour l’instant.

Et les chiffres bruts sont stupéfiants. Un réseau optique peut classer une image en l’espace de temps nécessaire à la lumière pour parcourir quelques millimètres, soit bien moins d’une nanoseconde.

Les versions électroniques analogiques peuvent réduire une multiplication matricielle massive, qui nécessite aujourd’hui des milliers de cycles d’horloge, à un seul instant.

Une fois que les derniers obstacles en matière de précision et de mise à l’échelle auront été surmontés, nous pourrons espérer une efficacité énergétique environ 10 à 100 fois supérieure et des délais infimes pour ces charges de travail.

L’avenir de l’IA ne réside peut-être pas dans une puce plus rapide. Il pourrait s’agir d’un morceau de verre qui ressent, voit et pense à la vitesse de la lumière.