تراشه نوری چین، رکورد سرعت محاسبات را شکست

به گزارش مطب نما، تراشه نوری 100 گیگاهرتزی چین موفق شد رکورد سرعت در محاسبات را بشکند. این پردازنده ها می توانند بدون احتیاج به ارتقاء سخت افزار تلفن های هوشمند، به تغییر شبکه های تلفن همراه از 5G به 6G کمک کنند.

به گزارش مطب نما به نقل از ایسنا، یک تیم بین المللی از دانشمندان به رهبری محققان دانشگاه پکن در چین یک تراشه انقلابی «تمام نوری» طراحی نموده اند که از نور برای همگام سازی سرعت پردازنده ها استفاده می نماید و به صورت بالقوه می تواند به سرعت 100 گیگاهرتز برسد.
در مقایسه، تراشه های معمولی که از الکتریسیته استفاده می نمایند، دارای سرعت ۲ تا ۳ گیگاهرتز هستند و به حداکثر سرعت ۶ گیگاهرتز می رسند.
به نقل از آی ای، واحد پردازش مرکزی(CPU)، هسته اصلی دستگاههای محاسباتی بی شماری است که هر روز در اطراف خود می بینیم. از تلفن های هوشمند گرفته تا تا هوش مصنوعی و روبات های گفتگوگر قدرتمند، همگی از این تراشه ها بهره می برند. همه چیز به یک پردازنده نیاز دارد که عملکردهای مختلفی را به شکل موازی اجرا نماید تا دستگاه کار کند.
یک پردازنده از سیگنال زمان سنج داخلی برای همگام سازی عملکردهای داخلی خود استفاده می نماید که سرعت عملکرد پردازنده را هم تعیین می کند. این سرعت معمولا بر حسب گیگاهرتز اندازه گیری می شود. هر گیگا نشان دهنده یک میلیارد دوره زمان سنج در ثانیه است. هرچه گیگاهرتز پردازنده بالاتر باشد، توانایی محاسباتی آن بیشتر است.
دانشمندان چینی حالا موفق شده اند تا سرعت 100 گیگاهرتز را روی پردازنده تمام نوری خود محقق کنند.
این تراشه چگونه کار می کند؟
به قول چانگ لین(Chang Lin)، استادیار موسسه فناوری اطلاعات و ارتباطات در دانشگاه پکن، تراشه های معمولی از نوسانگرهای الکترونیکی برای تولید سیگنال ها استفاده می نمایند.
محدودیت های این رویکرد شامل مصرف بیش از اندازه انرژی، تولید گرمای اضافی و عدم توانایی در افزایش قابل توجه سرعت است. بنابراین، محققان به نور بعنوان وسیله ای برای انتقال و پردازش اطلاعات روی آوردند.
از آنجاییکه نور بسیار سریعتر از الکتریسیته حرکت می کند، فوتون هایی که این سیگنال ها را تولید می کنند، می توانند اطلاعات را سریعتر پردازش کنند. محققان با ساختن حلقه ای که شبیه به یک میدان مسابقه روی تراشه است، از زمان هر دور بعنوان استاندارد استفاده کردند.
از آنجاییکه فوتون ها با سرعت نور حرکت می کنند، هر دور فقط چند میلیاردم ثانیه طول می کشد و تراشه می تواند با سرعت فوق العاده بالا کار کند.
کاربرد این فناوری
از آنجاییکه تراشه های معمولی با یک سرعت محدود کار می کنند، برنامه هایی که نمی توانند با این سرعت ها همگام سازی شوند، به تنظیمات تراشه های متفاوتی نیاز دارند که هزینه ساخت و محاسبات را زیاد می کند.
محققان یک «ریزشانه روی تراشه» را توسعه دادند که می تواند سیگنال های تک فرکانس و باند پهن را ترکیب کند و دومی ساعتهای مرجع را برای اجزای مختلف الکترونیکی در سیستم فراهم می آورد.
محققان ادعا می کنند که این تراشه های ساخته شده بر روی یک ویفر 20 سانتی متری می توانند هزاران تراشه از این قبیل را بسازند که میتوان از آنها برای استقرار راهکارهای مناسب مصرف کننده بهره برد.
بعنوان مثال، این تراشه را میتوان برای تقویت ارتباطات تلفن همراه در هر دو باند شبکه 5G و 6G استفاده نمود. مهم تر از همه، اگر از تراشه تمام نوری برای تأمین انرژی آن استفاده شود، ارتقاء سرعت شبکه احتیاجی به بروزرسانی سخت افزار تلفن همراه نخواهد داشت.
همینطور استفاده از این تراشه ها در ایستگاههای پایه، هزینه تجهیزات و مصرف انرژی را می کاهد.
سرعت بالاتری که با این تراشه به دست می آید همینطور به معنای محاسبات سریعتر است که به توسعه هوش مصنوعی با صرفه جویی در مصرف انرژی کمک می نماید.
رسانه چینی ساوث چاینا مورنینگ پست در گزارش خود اعلام نمود که استفاده از این تکنولوژی در رانندگی خودران می تواند دقت و سرعت واکنش را افزایش دهد.
یافته های این پژوهش در مجله Nature Electronics انتشار یافته است.

منبع: مطب نما

1403/12/19

11:41:51

5.0 / 5

تگهای خبر: تجهیزات , تكنولوژی , تولید , دستگاه

این مطلب مطب نما را می پسندید؟

(1)

(0)

تازه ترین مطالب مطب نما

نظرات بینندگان مطب نما در مورد این مطلب

نظر شما در مورد این مطلب

نام:

ایمیل:

نظر:

سوال:

= ۱ بعلاوه ۱