Investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV) han dado "un paso más hacia el chip infalible" al proponer un nuevo método para el análisis y la configuración a la carta de circuitos fotónicos que abre la puerta al diseño de chips con técnicas de inteligencia artificial.
Así, un grupo de expertos de la universidad valenciana, pertenecientes al Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM), 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.
La iniciativa 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 un comunicado, 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".
Mayor rendimiento
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.
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, avanzan desde la institución académica.
