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Meltdown: derretendo a segurança da Intel

Spectre: a falha que afeta todo mundo

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Meltdown e Spectre: as falhas que afetam quase todos os processadores do mundo – Tecnoblog

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Processadores da Intel, AMD e ARM fabricados nas últimas duas décadas estão sujeitos a uma brecha grave

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Magnônica promete processadores 1.000 vezes mais rápidos

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Magnônica promete processadores 1.000 vezes mais rápidos

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Ondas de spin são propagações de distúrbios na estrutura cristalina de materiais magnéticos. Essas ondas são tipicamente descritas como quasipartículas, conhecidas como "magnons", e estabelecem uma espécie de elo entre o "eletro" e o "magnetismo". Assim como o spin dos elétrons deu origem à spintrônica, há muito se esperava que os magnons pudessem ser explorados tecnologicamente, criando uma magnônica.

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Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/12/2019
Computação com ondas magnéticas
Pesquisadores de Cingapura desenvolveram uma maneira revolucionária de codificar informações computacionais sem usar corrente elétrica.

Isso permitirá a construção de aparelhos mais rápidos, capazes de usar a energia de maneira eficiente sem superaquecer, além de dispositivos lógicos e de memória com maior eficiência energética.

Em vez de adotar os tradicionais métodos de injeção de elétrons, usados na eletrônica tradicional, Yi Wang e seus colegas usaram "ondas de spin" para alternar a magnetização dos bits.

Ondas de spin são propagações de distúrbios na estrutura cristalina de materiais magnéticos. Essas ondas são tipicamente descritas como quasipartículas, conhecidas como " magnons", e estabelecem uma espécie de elo entre o "eletro" e o "magnetismo". Assim como o spin dos elétrons deu origem à spintrônica, há muito se esperava que os magnons pudessem ser explorados tecnologicamente, criando uma magnônica.

Além de tudo funcionar a temperatura ambiente, a frequência de operação das ondas de spin está na faixa dos terahertz, pelo menos mil vezes mais rápido do que os gigahertz dos processadores atuais. Dispositivos terahertz poderão transmitir dados em velocidades significativamente mais altas do que as atualmente possíveis.
Magnônica
A equipe construiu um componente de duas camadas que consiste em um canal de transporte de magnons antiferromagnético e uma fonte de spins na forma de um isolante topológico. Em um feito inédito, eles demonstraram com sucesso a comutação da magnetização de um bit acionada por ondas de spin na camada ferromagnética com alta eficiência.

O novo esquema de chaveamento - gravar e apagar bits - baseado em ondas de spin dispensa as cargas móveis dos elétrons. Portanto, circuitos que usem esse mecanismo deverão apresentar uma dissipação de energia e calor Joule muitíssimo menor do que os aparelhos eletrônicos equivalentes - em termos mais simples, processadores que não esquentam e que gastam pouquíssima energia, permitindo uma nova onda de aumento de velocidade na informática e aparelhos portáteis com baterias muito mais duradouras.

"As ondas de spin (magnons) podem transmitir informações mesmo em [materiais] isolantes, sem envolver cargas móveis. Essa propriedade exclusiva permite a propagação mais longa do spin, mas com menor dissipação em comparação com os spins dos elétrons.

"Então podemos controlar a magnetização se transferirmos as informações de spin dos magnons para a magnetização local, que pode ser entendida como um 'torque de magnons'. Assim como uma força linear é um impulso ou uma tração, um torque pode ser considerado como uma torção em um objeto. Portanto, essa nova maneira de manipular a magnetização pode ser usada para futuros dispositivos lógicos e de memória.

"Sabemos que o torque do spin elétrico abriu a era para aplicações dos dispositivos spintrônicos, como as memórias magnéticas de acesso aleatório (MRAMs). Acreditamos que a nossa descrição do novo esquema de torque de magnons para comutação de magnetização é uma ideia revolucionária na spintrônica. Ela vai revigorar não apenas uma nova área de pesquisa em magnônica, mas também em dispositivos práticos operados por magnons," detalhou Wang Yi, da Universidade Nacional de Cingapura.

A seguir, a equipe planeja trabalhar para aumentar ainda mais a eficiência dos torques de magnons e começar a construir os diversos componentes magnônicos, que possam apresentar as mesmas funcionalidades dos componentes eletrônicos, só que sem envolver qualquer parte elétrica.
Bibliografia:

Artigo: Magnetization switching by magnon-mediated spin torque through an antiferromagnetic insulator
Autores: Yi Wang, Dapeng Zhu, Yumeng Yang, Kyusup Lee, Rahul Mishra, Gyungchoon Go, Se-Hyeok Oh, Dong-Hyun Kim, Kaiming Cai, Enlong Liu, Shawn D. Pollard, Shuyuan Shi, Jongmin Lee, Kie Leong Teo, Yihong Wu, Kyung-Jin Lee, Hyunsoo Yang
Revista: Science
Vol.: 366, Issue 6469, pp. 1125-1128
DOI: 10.1126/science.aav8076

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Magnônica promete processadores 1.000 vezes mais rápidos - sem esquentar

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Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/12/2019 Computação com ondas magnéticas Pesquisadores de Cingapura desenvolveram uma maneira revolucionária de codificar informações computacionais sem usar corrente elétrica. Isso permitirá a construção de aparelhos mais rápidos, capazes de usar a energia de maneira eficiente sem superaquecer, além de dispositivos lógicos e de memória com maior eficiência energética.

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Os coprocessadores fotônicos podem ser usados no contexto da aprendizagem supervisionada ou não-supervisionado, abrindo seu leque de aplicações, que cobre desde o processamento em lote tradicional, a partir de grandes volumes de dados gravados, até ds dados fornecidos em tempo real, por streaming.

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Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/12/2021
Coprocessadores fotônicos
O supercomputador francês Jean Zay está apenas na 163ª posição na lista TOP500 dos maiores supercomputadores do mundo, mas ele acaba de fazer história.

Originalmente construído pela HP e colocado para funcionar em 2019, o Jean Zay se tornou o primeiro supercomputador do mundo a receber coprocessadores fotônicos, ou seja, que fazem seus cálculos usando luz, e não eletricidade.

Inúmeros grupos ao redor do mundo estão trabalhando na construção de processadores de luz, mas a empresa emergente LightOn saiu na frente lançando seus coprocessadores fotônicos - coprocessadores são chips auxiliares especializados em determinados tipos de cálculos, destinados a liberar o processador principal para outras tarefas.

A empresa chama seu chip de luz de OPU, sigla em inglês para "Unidade de Processamento Óptico".

A LightOn se especializou em fabricar coprocessadores destinados a cálculos de inteligência artificial, acelerando algumas tarefas genéricas no aprendizado de máquina, como treinamento e inferência de dados de alta dimensão - a versão atual da OPU, consumindo apenas 30 watts, consegue lidar com matrizes de um trilhão de elementos.

Segundo a empresa, os coprocessadores fotônicos podem ser usados no contexto da aprendizagem supervisionada ou não-supervisionado, abrindo seu leque de aplicações, que cobre desde o processamento em lote tradicional, a partir de grandes volumes de dados gravados, até ds dados fornecidos em tempo real, por streaming.
Computação híbrida
No caso do supercomputador Jean Zay, as OPUs da LightOn usarão a fotônica para acelerar algoritmos trabalhando em conjunto com as CPUs de silício padrão (Xeon Gold 6248) e com a mais recente tecnologia de GPU A100 da Nvidia.

A expectativa é que o supercomputador tenha aumentos no desempenho entre 8 e 40 vezes quando rodando programas de inteligência artificial, em comparação com os cálculos sendo feitos apenas nas GPUs.

"Nossa pesquisa está hoje focada na questão da aprendizagem em larga escala. Integrar uma OPU em um dos nós mais poderosos do Jean Zay nos dará as chaves para realizar esta pesquisa e nos permitirá ir além de uma simples 'prova de conceito'," disse o professor Antoine Liutkus, um dos fundadores da LightOn.

A integração de um chip fotônico em uma máquina eletrônica tradicional também confirma as expectativas de que não é preciso esperar que a tecnologia fotônica crie uma plataforma de computação totalmente nova para substituir a computação eletrônica, sendo possível integrar as duas em uma tecnologia híbrida, na qual cada uma ofereça o que tem de melhor.

"Junto com o surgimento da computação quântica, esta estreia mundial reforça nossa visão de que o próximo passo após a supercomputação em exaescala será a computação híbrida," disse Liutkus.

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Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/12/2021 Coprocessadores fotônicos O supercomputador francês Jean Zay está apenas na 163ª posição na lista TOP500 dos maiores supercomputadores do mundo, mas ele acaba de fazer história.