Cornell Tech обновляет AI роботов светом: оптический чип вместо энергозатратных схем

Pesquisadores da Cornell Tech apresentaram em junho de 2026 um receptor óptico que atualiza os parâmetros de um modelo de IA diretamente na memória do chip por meio de flashes de luz em forma de matrizes semelhantes a QR codes — sem circuitos analógicos que consomem muita energia. O desenvolvimento foi apresentado no IEEE/JSAP Symposium on VLSI Technology & Circuits.

Como a luz reescreve a memória do chip

O receptor altera diretamente sua própria memória por meio de fotocorrentes geradas por um feixe direcionado a ele. Na demonstração, o pesquisador de pós-doutorado Yifan He posicionou a lente do receptor a quase um metro de um LED vermelho, e um monitor conectado exibiu instantaneamente uma matriz de quadrados parecida com um QR code. Mas, ao contrário de um QR code, que esconde um simples link, esse código óptico carrega os parâmetros de uma rede neural.

No sistema, a DRAM fica ao lado do transmissor, enquanto o receptor está embutido na SRAM do processador. O transmissor ilumina uma matriz de células SRAM às quais foram adicionados fotodiodos: a luz que incide em cada fotodiodo gera uma corrente e alterna os valores binários na memória. Os receptores ópticos atuais perdem a vantagem da luz por causa de circuitos analógicos ávidos por energia, mas a nova tecnologia da Cornell Tech aceita matrizes digitais diretamente e permanece totalmente digital.

*Autores — o pesquisador de pós-doutorado Yifan He e o professor associado Jae-sun Seo, Cornell Tech (Nova York)

*Onde foi apresentado — IEEE/JSAP Symposium on VLSI Technology & Circuits, junho de 2026

*Protótipo do transmissor — uma matriz estática de 14×14 bits através de uma máscara metálica

*Meta — milhões de atualizações da matriz por segundo, transmissão de gigabits por segundo

*Especialista independente — Dennis Sylvester, IEEE Fellow, University of Michigan

Por que o chip ainda está longe de ser um produto

As células fotossensíveis são maiores que as células SRAM comuns, então um chip desse tipo comporta menos memória — e essa concessão pode anular todo o ganho em eficiência energética. É o que alerta Dennis Sylvester, da University of Michigan, que não participou do trabalho. A equipe da Cornell Tech já está trabalhando para reduzir as células por meio da otimização de transistores e do escalonamento de CMOS.

O protótipo do transmissor mostrado no laboratório é, por enquanto, apenas uma prova de conceito: ele emite uma matriz estática de 14×14 bits através de uma máscara metálica. Para aplicações reais, será necessário um transmissor óptico capaz de alterar a matriz milhões de vezes por segundo e transmitir gigabits por segundo; os autores estão trabalhando nisso junto com grupos de pesquisa óptica.

«As pessoas projetam todo tipo de chip de IA», diz Jae-sun Seo, professor associado do departamento de engenharia elétrica e da computação da Cornell Tech.

Segundo ele, as conexões elétricas entre a DRAM e o processador criam problemas de custo e eficiência ao escalar: «Esse é um dos principais gargalos».

Para que isso serve para robôs e edge AI

Seo e He têm como alvo a robótica e outras aplicações de borda (edge). Um exemplo são armazéns e fábricas com robôs de IA: a transmissão óptica de dados economizaria tempo e energia ao atualizar os modelos em cada robô. Microrrobôs, que por causa do tamanho têm memória muito limitada, também poderiam se beneficiar, embora precisem de um design ainda mais compacto.

O especialista independente avalia o potencial da tecnologia de forma muito positiva: segundo ele, a solução tem «implicações comerciais massivas».

«A edge AI é uma grande área de crescimento, e daqui a três, quatro,

cinco anos se falará dela quase tanto quanto de data centers, à medida que a inteligência migra cada vez mais para nossos dispositivos», — Dennis Sylvester, IEEE Fellow, University of Michigan.

O que isso significa

Entregar dados opticamente direto na memória do chip é uma tentativa de eliminar um dos principais gargalos do hardware de IA: a troca cara e de alto consumo energético entre a DRAM e o processador. Ainda falta muito para virar produto, mas a direção mira um mercado de edge AI em crescimento, onde cada watt e cada milissegundo importam.

Perguntas frequentes

Como a luz muda a memória do chip?

Nas células SRAM há fotodiodos embutidos. Quando a luz do transmissor incide sobre eles, gera-se uma corrente que alterna os valores binários na memória — assim, os parâmetros do modelo são atualizados diretamente, sem conversores analógicos.

Por que a tecnologia ainda não está pronta para venda?

As células fotossensíveis são maiores que as células SRAM padrão, então o chip comporta menos memória. Segundo a avaliação de Dennis Sylvester, da University of Michigan, essa concessão pode anular o ganho em eficiência energética até que as células sejam reduzidas.

Onde isso pode ser aplicado?

Os autores citam armazéns e fábricas com robôs de IA, além de microrrobôs com memória limitada. A atualização óptica dos modelos economizaria tempo e energia em comparação com a transmissão de dados por fios metálicos.