Большие гибридные оптические процессоры могут затмить силиконовые конструкции

Исследователи обнаружили новый метод потенциальной интеграции оптических межсоединений на уровне чипа. В случае успеха такой подход теоретически может позволить значительно увеличить общую производительность, не говоря уже об экономии энергии.

У осветительных вычислений есть несколько присущих ему свойств. Во-первых, это быстро. Переключение оптического транзистора на другой оптический транзистор имеет теоретическую скорость, измеряемую в фемтосекундах (10–15, по сравнению с «подсобными» наносекундами (10–9), которые мы измеряем сегодня.

Проблема с использованием света для переключения света заключается в том, что он также чрезвычайно неэффективен и обычно работает лучше на больших расстояниях. Гибридные устройства, сочетающие в себе оптику и электронику, использующие электронику для сигнализации и свет для фактической передачи информации, было сложно построить из-за значительных различий в масштабе, а также из-за потерь энергии при переключении со света на электричество и обратно.

Исследователи использовали новый тип более эффективного фотонного кристалла, позволяющий им создавать как электрические, так и оптические устройства. Команда создала как электрооптический модулятор, который передавал данные со скоростью 40 Гбит / с, так и фотоприемник со скоростью 10 Гбит / с. Потребляемая мощность была значительно ниже, всего 42 аттджоуля на бит.

При таких скоростях и уровнях энергопотребления гибридные оптические / электрические системы могут потенциально использоваться в будущих устройствах для обеспечения межсоединений между чипами - например, при поддержании согласованности кэша между многоядерными ЦП. Но для того, чтобы воспользоваться этой возможностью, понадобилось бы увеличить чипы. Оптическое оборудование просто не может быть уменьшено до того же уровня, что и обычные логические транзисторы.

Эта технология не может быть использована для создания полномасштабного чипа; Core i7, реализованный с использованием современной оптической технологии, будет иметь размеры 48 м2. Это не поддерживается стандартным форм-фактором ATX. Но идея о том, что увеличение компонентов может позволить нам в конечном итоге улучшить производительность, не безумна.

С окончанием масштабирования по закону транзистора по закону Мура и масштабированием по Деннарду, которое давно умерло, повышение энергоэффективности и производительности при переходе на оптическое межсоединение, вероятно, будет больше, чем что-либо еще, которое можно извлечь из более низких технологических узлов. Это особенно вероятно, если вы считаете, что эта технология все еще находится на стадии внедрения, и к тому времени, когда на рынке появятся какие-либо вероятные решения, у нас будет уже более 5 нм.

Читать далее

Регуляторы США для сертификации первого небольшого модульного конструкции ядерного реактора

Ядерный реактор размером с пинту компании имеет многочисленные преимущества безопасности по сравнению с более крупными реакторами, и небольшой размер позволяет построить их на централизованном объекте, прежде чем отправлять их в конечный пункт назначения.

Гибридные оптические процессоры большего размера могут конкурировать с кремниевыми конструкциями

Исследователи сделали значительный прорыв в создании гибридных электрооптических систем с интеграцией оптических компонентов на уровне чипа.