En el corazón de cada avance en inteligencia artificial se esconde una paradoja brutal: cuanto más inteligentes son nuestros algoritmos, más lentos se vuelven los cables que los conectan. La comunicación entre chips se ha convertido en el cuello de botella invisible que estrangula el crecimiento de los grandes modelos de IA. Pero eso podría cambiar radicalmente gracias a una tecnología que parece salida de ciencia ficción, y que ahora mismo está siendo perfeccionada por una startup llamada Lightmatter.
Su solución se llama Passage, y no es simplemente una mejora: es una reescritura total de cómo se mueven los datos en los centros de datos.
¿Qué es Lightmatter y qué es Passage?
Lightmatter es una startup estadounidense fundada en 2017, especializada en computación fotónica: desarrolla chips y sistemas de interconexión que utilizan luz, en vez de electricidad, para procesar y transmitir datos entre componentes dentro de centros de datos, especialmente orientados a cargas de trabajo de inteligencia artificial (IA). Su objetivo es superar los límites físicos y energéticos que afrontan los sistemas electrónicos tradicionales, donde el movimiento de datos entre chips se ha convertido en el principal cuello de botella para el escalado de grandes modelos de IA.
Passage es la solución estrella de Lightmatter: una arquitectura de interconexión basada en silicio fotónico que reemplaza los cables de cobre por rutas ópticas tridimensionales, permitiendo que los datos viajen literalmente a la velocidad de la luz dentro y entre chips. Passage se presenta en dos productos principales:
- Passage M1000: Un interposer fotónico 3D de más de 4.000 mm², capaz de alcanzar 114 Tbps de ancho de banda óptico total, integrando hasta 1.024 canales eléctricos SerDes y 256 fibras ópticas en un solo paquete. Permite conectar miles de GPUs en un único dominio de red y elimina el límite tradicional de E/S en los bordes del chip, ya que la óptica se distribuye por toda la superficie del interposer.
- Passage L200: Una solución de óptica co-empaquetada (CPO) 3D, disponible en versiones de 32 y 64 Tbps, que permite hasta 8 veces más velocidad de entrenamiento de modelos IA respecto a alternativas actuales. Su diseño modular y edgeless (sin límites en los bordes) facilita la integración con chips estándar y arquitecturas chiplet escalables.
¿Cómo funciona Passage?
Passage utiliza un interposer de silicio fotónico: una base física que incorpora circuitos ópticos bajo el procesador. Estos circuitos convierten las señales eléctricas en luz mediante resonadores de microranura (microring resonators), permitiendo que los datos se transporten por canales de fibra óptica embebidos justo debajo del chip. Así, los datos pueden moverse entre procesadores, memorias y otros componentes a una velocidad y eficiencia imposibles de lograr con conexiones eléctricas tradicionales.
Esta arquitectura permite:
- I/O electro-óptico en toda la superficie del chip, no solo en los bordes, eliminando el llamado “shoreline bottleneck” de los diseños convencionales.
- Multiplexación por longitud de onda (WDM), permitiendo múltiples canales de datos simultáneos por fibra.
- Integración directa y escalable con chips existentes, facilitando la adopción sin rediseñar toda la infraestructura.
Passage vs conexiones eléctricas tradicionales
Característica | Conexiones de cobre (actuales) | Lightmatter Passage |
|---|---|---|
| Velocidad | Limitada por resistencia/calor | 114 Tbps (M1000), 64 Tbps (L200) |
| Latencia | Alta | Extremadamente baja |
| Consumo energético | Muy alto (hasta 80% en IA) | Hasta 20 veces menos |
| Integración | Alrededor del chip (2.5D) | Debajo del chip (3D stacking) |
| Escalabilidad | Limitada por el borde | “Edgeless” y distribuida |
Passage supera ampliamente las limitaciones físicas y energéticas de los sistemas eléctricos, permitiendo conectar miles de chips en un solo dominio, con un consumo energético y latencia muy inferiores.
Implicaciones para IA, ciberseguridad y sostenibilidad
🚀 IA a gran escala
Passage elimina el principal cuello de botella en el entrenamiento y despliegue de grandes modelos de IA, permitiendo acelerar hasta 8 veces el proceso de entrenamiento y facilitando arquitecturas con miles de GPUs o XPUs conectadas eficientemente.
🔐 Ciberseguridad avanzada
Los canales ópticos internos son menos vulnerables a ataques de sniffing electromagnético y reducen las rutas físicas expuestas, elevando el nivel de seguridad física y lógica en arquitecturas críticas (IA militar, financiera o soberana).
🌍 Sostenibilidad y eficiencia energética
Lightmatter estima que Passage puede reducir el consumo energético de los centros de datos entre 6 y 20 veces, lo cual es clave ante el crecimiento exponencial de la IA y su huella de carbono.
Disponibilidad y perspectivas
- Despliegue: Passage M1000 estará disponible en verano de 2025, y Passage L200 en 2026.
- Financiación: Lightmatter ha recaudado 850 millones de dólares, con una valoración de 4.400 millones. Ya colabora con grandes fabricantes de chips y proveedores de nube.
- Filosofía de ruptura: Su objetivo no es escalar lo existente, sino reinventar la arquitectura base de los centros de datos para adaptarse al futuro de la IA.
“No solo estamos avanzando en la infraestructura de IA, sino que la estamos reinventando. Con Passage, el motor fotónico más rápido del mundo, estamos estableciendo un nuevo estándar de rendimiento y derribando las barreras que limitan la computación de IA.” — Nick Harris, CEO de Lightmatter
Lightmatter y su arquitectura Passage no representan una evolución incremental, sino una revolución estructural en la computación de alto rendimiento. Esta tecnología introduce un nuevo paradigma de velocidad, eficiencia y seguridad, que afecta no solo a la IA, sino también a cómo se diseñan los centros de datos del futuro.
Desde QuantumSec seguimos este desarrollo muy de cerca: si los datos van a moverse a la velocidad de la luz, nuestras defensas también deben hacerlo.