header

» » » » » Прорыв в создании фотонных процессоров

Прорыв в создании фотонных процессоров

Прорыв в создании фотонных процессоров


Инженером удалось успешно совместить работу электронов и фотонов и собрать однокристальный микропроцессор, которые открывает путь к развитию сверхбыстрых компьютеров с низким электропотреблением. Фотонные процессоры имеют два ядра, в каждом из которых более 70 миллионов транзисторов и 850 фотонных компонентов на чипе размером 3х6 мм. Технология производства этих приборов может быть легко внедрена в промышленных масштабах для коммерческого производства.

 

Новый чип стал следующим этапом эволюции оптоволоконных коммуникационных технологий за счет интеграции фотонных соединений и входов и выходов, которые позволяют общаться с другими устройствами. По словам одного из разработчиков Владимира Стояновича из Университета Беркли, до сих пор ни один процессор не имел фотонных составляющих в кристалле.

 

Новый чип, описано в статье, которая будет опубликована 24 декабря в вопросе печати в журнале Nature, отмечает следующий шаг в эволюции оптоволоконного коммуникационных технологий за счет интеграции в микропроцессор фотонные межсоединения, или входы и выходы (I / O), нужно поговорить с другими чипами. Это первый раз, когда удалось, собрать небольшую работоспособную систему.

 

Увеличение пропускной способности при меньшем энергопотреблении


По сравнению с привычными электрическими проводами оптоволокно имеет большую пропускную способность, что позволяет передавать больше данных на высоких скоростях на огромные расстояния, затрачивая при этом меньше энергии. В то время когда оптические технологии связи постоянно совершенствовались, ученые не могли внести фотонные элементы непосредственно в компьютеры. Так как никто не мог придумать способ интегрировать фотонные элементы в процессоры просто и дешево. Все предлагаемые технологии были слишком сложными и дорогими. Но ученым из Беркли это удалось.


Они проверили функциональность чипа с фотонным межсоединением, запуская его для выполнения различных компьютерных программ, для этого требовался постоянный обмен данными с носителем памяти. Чип показал пропускную способность 300 Гб/с, это в 10-50 раз больше, чем у существующих сейчас микропроцессоров, работающих только на электричестве. При этом устройство потребляло 1,3 ватта на передачу терабита данных в секунду.

 

Преимущество такой системы состоит в том, что ее можно использовать для создания центров обработки данных, которые будут потреблять минимум энергии, и при этом снижаются энергетические затраты на передачу информации от одного устройства к другому. Это очень насущная проблема, например, в США центры обработки данных используют около 2% от общего количества потребляемой электроэнергии, и эта часть энергозатрат постоянно растет.

 

Разработка получила два стартапа от ценров обработки данных и награду за разработки в области энергосберегающих технологий. Ученые считают, что процессор можно будет использовать для создания: самоуправляемого транспорта, новых медицинских технологий и биосенсеров.

 

Фотонный процессор может общаться напрямую с другими устройствами, используя свет. Фотонные элементы: кольцевой модулятор, фотодетектор, ответвитель вертикальной решетки служат для управления устройствам. Чтобы заставить работать свет и перемещать его без потерь, ученые использовали кремниевые транзисторы в качестве волноводов для фотонов. Чтобы контролировать попавший в чип свет, было разработано кремневое кольцо р-п-легированными соединительными спицами.


Для создания фотодетектора использовался германий, который может поглощать свет и преобразовывать его в электричество. В схему были интегрированы электронные компоненты, чтобы обеспечить стабильную работу фотонных элементов. Авторы исследования подчеркивают, что разрабатывали свой фотонный процессор с учетом существующих микропроцессорных систем и производственных технологий. Их устройство будет легко оптимизировать, повысить его производительность и внедрить производство в коммерческом масштабе.

Автор: Katerina3007   26-12-2015

Рубрика: Новости » Технологии » Компьютеры и Гаджеты

Рейтинг:

Просмотров: 444

Комментариев: 0

Статьи по теме

Комментарии

Зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии