Фізики із США створили перший гібридний світло-електронний мікрочіп

Фізики із США створили перший в світі гібридний світло-електронний чіп, який “спілкується” з зовнішнім світом за допомогою фотонів, а не електронних імпульсів, що дозволить найближчим часом в сотні разів прискорити роботу комп’ютерів і помітно знизити їх енергоспоживання.

Каліфорнійські фізики створили перший в світі складний мікропроцесор, який використовує одночасно і пучки світла, і електричні імпульси для передачі і обробки даних, що в тисячі разів прискорить обчислювальні системи в найближчому майбутньому, йдеться в статті, опублікованій в журналі Nature.

“Головним плюсом від використання світла є те, що один і той же обсяг енергії дозволяє вам передати інформацію на відстань в сантиметри, метри та кілометри. Якщо ви використовуєте електрику для цих цілей, то вже через метр вам потрібно підсилювач для регенерації сигналу, і це різко підвищує апетити пристрою”, — заявив Чен Сан (Chen Sun) з університету Каліфорнії в Берклі (США).

Сан і його колеги під керівництвом Володимира Стояновича (Vladimir Stojanovic) з університету в Берклі створили перший в світі гібридний двоядерний процесор, який містить в собі понад 70 мільйонів транзисторів і який “спілкується” з навколишнім світом і пам’яттю за допомогою 850 фотонних каналів передачі і прийому інформації.

Вчені: нанорозщіплювач світла допоможе створити надшвидкі комп’ютери

Цей пристрій вже сьогодні можна застосовувати на практиці – процесор каліфорнійських вчених побудований на базі мікроархітектури RISC-V, яка була створена в 2010 році в стінах Берклі і до якої програмісти вже встигли адаптувати операційні системи Linux, FreeBSD і створити компілятори та всі необхідні інструменти для розробки ПЗ.

Об’єднання світла і електронів в одному “флаконі”, як розповідають дослідники, стало можливим завдяки створенню особливих світловодів на базі сполуки германію і кремнію, які можна “друкувати” всередині чіпа по тим же правилам і методам, які використовуються для виготовлення звичайних мікросхем.

Вчені МДУ створили фотонний перемикач для “комп’ютерів майбутнього”

Використання світловодів замість звичайних металевих доріжок дозволяє досягти двох речей – різко знизити втрати енергії на транспортування інформації від процесора до пам’яті і назад, а також досягти досить значних для електронних систем 2,5 гігабіт на секунду на кожен світловий канал передачі даних.

На передавання одного біта даних цей чіп витрачає всього 1,3 пикоджоуля енергії, що на порядки менше, ніж в електронних способів транспортування інформації. Подальший розвиток цієї технології і заміна більшої частини шин даних всередині самих процесорів і чіпів пам’яті, як пояснюють вчені, ще більше прискорить їх за рахунок скорочення енергоспоживання та зниження струмів витоку.

Вже зараз, чекаючи успіх і бурхливий розвиток технологій, автори статті створили два стартапу, SiFive і Ayar Labs, які будуть займатися комерціалізацією проекту і просуванням таких гібридних процесорів в дата-центрах, де левова частка витрат електроенергії припадає на передачу інформації.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *