Nowe urządzenie elektrooptyczne w nanoskali może doprowadzić do szybszych procesorów

ilustracja procesora

Naukowcy z Uniwersytetu Oksfordzkiego opracowali maleńkie urządzenie w skali nano, które można programować za pomocą fotonów lub elektronów. To urządzenie elektrooptyczne stanowi pomost pomiędzy tradycyjnym przetwarzaniem elektronicznym a rozwijającą się dziedziną obliczenia optycznei może w przyszłości zaowocować szybszymi i bardziej energooszczędnymi procesorami i pamięcią.

„Obliczanie z prędkością światła było kuszącą, ale nieuchwytną perspektywą, ale dzięki temu rozwojowi jest teraz namacalnie blisko” Phys.org raporty. Naukowcy próbują wykorzystać światło do niezwykle szybkiego przesyłania informacji od lat pięćdziesiątych XX wieku. Istnieją jednak praktyczne ograniczenia dotyczące wykorzystania światła w ten sposób, zwłaszcza w przypadku prób jego integracji z elektronicznym sprzętem komputerowym. Problem polega na tym, że chipy elektryczne działają najskuteczniej, gdy są małe, natomiast chipy optyczne korzystają na tym, że są większe. Dzieje się tak dlatego, że długość fali światła jest większa niż długość fali elektronów.

Polecane filmy

Nowe urządzenie wykorzystuje światło skompresowane do niewielkich rozmiarów w procesie zwanym polarytonem plazmonu powierzchniowego. Umożliwia to integrację chipów optycznych z chipami elektrycznymi, ponieważ teraz rozmiary są bardziej porównywalne. Możliwość pracy urządzeń zarówno w domenie elektrycznej, jak i optycznej, bez konieczności konwersja, umożliwia tworzenie podwójnych funkcjonalności, które mogą wykorzystywać zarówno fotony, jak i elektrony przetwarzanie.

Powiązany

  • Nowy 127-kubitowy procesor IBM to ogromny przełom w obliczeniach kwantowych
  • Oppo mogło zaprezentować nowy smartfon z 10-krotnym zoomem optycznym

„To bardzo obiecująca droga naprzód w obliczeniach, zwłaszcza w dziedzinach, w których wymagana jest wysoka wydajność przetwarzania” – powiedział Nikolaos Farmakidis, doktorant i współpierwszy autor oświadczenie.

Potencjalnych zastosowań tej technologii jest wiele, jednak obecnie skupiamy się na zastosowaniach wymagających dużej mocy obliczeniowej, takich jak sztuczna inteligencja. Nowe urządzenie może ulepszyć obecną technologię, taką jak komplementarny półprzewodnik z tlenkiem metalu (CMOS). produkcja tranzystorów MOSFET, które są tranzystorami stanowiącymi podstawę wielu nowoczesnych układów cyfrowych obwody.

Współautor Nathan Youngblood wyjaśnia potencjalne zastosowania nowego urządzenia w nanoskali: „Dotyczy to oczywiście materiałów sztucznych zastosowań wywiadowczych, w których w wielu przypadkach zapotrzebowanie na wysokowydajne obliczenia o niskim poborze mocy znacznie przekracza obecne potrzeby możliwości. Uważa się, że połączenie fotonicznego przetwarzania światła w oparciu o jego elektryczny odpowiednik jest kluczem do kolejnego rozdziału w technologiach CMOS.

Wyniki publikuje się w czasopiśmie Postęp nauki.

Zalecenia redaktorów

  • Procesory AMD Ryzen 6000 mogą zostać wprowadzone na rynek w 2022 roku bez kluczowej funkcji
  • Rozciągliwe, samonaprawiające się urządzenie nadające się do recyklingu może być przyszłością urządzeń do noszenia

Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.