Un paso más hacia el chip
infalible. Es el que ha dado un grupo de investigadores de la
Universitat Politècnica de València, pertenecientes al Instituto
de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM). Desde sus
laboratorios, ubicados en la Ciudad Politécnica de la Innovación,
han desarrollado un avanzado método para el análisis y la
configuración a la carta de circuitos fotónicos, que permite
anticiparse a los posibles fallos que podría sufrir un chip y
“reducir su impacto” en la fase de diseño, antes de que
entren en funcionamiento. Este avance ha sido publicado en la
revista Optica.
El trabajo de los investigadores de
la UPV se centra en los circuitos fotónicos de propósito
genérico; estos circuitos son capaces de proporcionar múltiples
funcionalidades empleando una única arquitectura, de forma
análoga a cómo actúan los microprocesadores en electrónica.
“Con las herramientas que hemos desarrollado, simplificaríamos
y optimizaríamos la fabricación y rendimiento de estos chips”,
destaca José Capmany, investigador del Photonics Research Labs
(PRL) del iTEAM UPV.
Según explica el profesor Capmany,
en los componentes de los circuitos en muchas ocasiones se
producen fallos que acaban afectando al rendimiento final de los
mismos. “La técnica permite anticipar dónde va a fallar el
circuito y, a partir de ahí, configurar el resto de componentes
para compensar estas deficiencias, garantizando así su máximo
rendimiento”, apunta. Y todo ello de forma totalmente invisible
para el usuario.
“El método de análisis es
relativamente sencillo: se configura cada una de las unidades del
circuito y, aplicando técnicas de inducción matemática, ofrece
un diagnóstico de cómo se comportaría el circuito en cada uno
de los puertos. A partir de dicho diagnóstico, podemos realizar
las modificaciones que creamos oportunas en la configuración”,
explica Daniel Pérez, investigador también del grupo PRL-iTEAM
de la UPV. “Además, el método nos permite simular circuitos de
mayores dimensiones, y validar sus prestaciones con las técnicas
de fabricación actuales.”
Otra de las ventajas del trabajo
desarrollado desde el iTEAM es la reducción de costes de los
chips. “Si eres capaz de optimizar el circuito mediante
software, la fase de fabricación no es tan exigente, lo que
permite aumentar el rendimiento en la producción de estos
dispositivos”, añade Capmany.
Chips con Inteligencia
Artificial
El trabajo desarrollado por los
investigadores del iTEAM supone también un primer paso para el
diseño y fabricación de circuitos fotónicos con técnicas de
Inteligencia Artificial. “Con este método, podremos utilizar
algoritmos de machine learning para hacer síntesis y diseño de
circuitos. El trabajo actual es la semilla que necesita un método
de aprendizaje automático”, añade Daniel Pérez.
El próximo reto para los
investigadores del iTEAM de la UPV es fusionar sus últimos
trabajos en el diseño hardware de los circuitos con los
algoritmos avanzados que permitan exprimir todo el potencial de la
óptica integrada.
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