Investigadores del Politécnico de Milán han desarrollado un chip que acelera el procesamiento de datos y reduce el consumo energético, mejorando la eficiencia en aplicaciones como inteligencia artificial y sistemas 6G.
Un grupo de investigadores del Politécnico de Milán, liderado por el profesor Daniele Ielmini, ha desarrollado un nuevo chip que promete **reducir drásticamente el consumo energético** y **acelerar el procesamiento de grandes volúmenes de datos**. Este avance se detalla en un estudio publicado en la prestigiosa revista Nature Electronics, con la colaboración del investigador principal, Piergiulio Mannocci.
La investigación forma parte del proyecto ANIMATE (ANalogue In-Memory computing with Advanced device Technology), financiado por un ERC Advanced Grant en 2022. Su objetivo es desarrollar tecnología para dispositivos, circuitos y arquitecturas de sistema que validen el concepto de Closed-Loop In-Memory Computing (CL-IMC). Esta metodología busca superar uno de los principales obstáculos de los ordenadores tradicionales: el constante traslado de datos entre la memoria y el procesador, lo que causa lentitud y altos consumos energéticos.
El equipo del DEIB ha creado un acelerador analógico completamente integrado, utilizando tecnología CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Este dispositivo combina un acelerador analógico con dos matrices de 64×64 memorias resistivas programables, junto a celdas SRAM y resistores integrados. La arquitectura incluye un innovador esquema de procesamiento analógico que utiliza componentes como amplificadores operacionales y convertidores analógico-digitales, todos ellos integrados en el chip.
Dicha configuración permite al sistema realizar cálculos complejos directamente dentro de la estructura de memoria, eliminando la necesidad de transferir datos a un procesador externo. Esto se traduce en una reducción significativa del tiempo de cálculo. En las pruebas realizadas, el chip logró una precisión comparable a la de los sistemas digitales tradicionales, pero con **menor consumo energético**, **latencia reducida** y un tamaño más compacto en silicio.
El profesor Daniele Ielmini afirmó: “El chip integrado demuestra la viabilidad industrial del revolucionario concepto del cálculo analógico en memoria. Estamos trabajando para trasladar esta innovación a aplicaciones del mundo real que reduzcan los costes energéticos del cálculo, especialmente en el ámbito de la inteligencia artificial.”
Piergiulio Mannocci, primer autor del estudio, destacó que este trabajo es fruto de una colaboración internacional entre el mundo académico e industrial, incluyendo a la Peking University. Esta asociación multidisciplinaria involucró a profesores, investigadores, doctorandos y estudiantes, evidenciando el potencial del cálculo in-memory analógico para aplicaciones que requieren alto rendimiento y eficiencia energética.
Este desarrollo representa un avance significativo hacia sistemas informáticos más compactos, rápidos y sostenibles. Las posibles aplicaciones abarcan desde la inteligencia artificial hasta los centros de datos, pasando por la robótica y las telecomunicaciones avanzadas, así como los futuros sistemas 6G.