Вчені створили нове покоління процесорів, у яких замість електронів передача даних здійснюється за допомогою фотонів на якісно новому рівні.
Після 50 років безперервних винаходів та інновацій, спрямованих на прискорення виробництва комп’ютерних мікросхем, Закон Мура, дослідники нарешті знайшли спосіб… змусити кремній світитися. Це означає, що замість подвоєння кількості транзисторів в комп’ютерних чіпах кожні два роки у інженерів з’явився новий шлях: ми можемо використовувати фотони або мікроскопічні частинки, що випромінюють світло, для передачі даних.
Це величезна віха щодо комп’ютерних чіпів. Звичайно, такі компанії, як AMD і Intel, які вкладають в процесори більше ядер і потоків, домоглися скорочення розривів між транзисторами всього до 7 нм. Але у щільної упаковки більшої кількості транзисторів є і мінуси, такі як перегрів і «пробки» електронів, з-за яких потік зв’язку стане дуже повільним, або зовсім припиниться. Це проблема, яка може частково пояснити, чому Intel працює над своєю 10-нм технологією довше, ніж очікувалося.
Дотримуючись закону Мура, ми повинні відійти від моделі електронного транзистора до фотона через оптичні (світлові) сполуки, що саме по собі є проблемою, оскільки кремнію не дуже подобається випромінювати світло. Кремній — це напівпровідник, матеріал, який передає електрику тільки при певних умовах. Його атоми розташовані в певній формі, яка дозволяє вільно переміщатися електронам — але не фотонам. Ось чому комп’ютерні мікросхеми виконані на електронно-транзисторних процесорах, і тому ми намагаємося упакувати їх максимально щільно, без шкоди для потоку даних.
- Робот Atlas підняв гирю однією лівою (відео)
- У Малайзії створили дах з п’ятьма енергозберігаючими технологіями
- Енергоємний ШІ завдає шкоди глобальному електропостачанню
Однак, згідно Wired, команда європейських дослідників змогла змусити кремній світитися, виростивши нанодроти кремнієвого сплаву, який може випромінювати світло. Керівник дослідницької групи Ерік Баккерс, фізик з Ейндховенського технологічного університету в Нідерландах, каже, що його лабораторія використовує дану технологію для створення «крихітного кремнієвого лазера, який можна вбудувати в комп’ютерні мікросхеми». Це призведе до того, що мікросхеми будуть менше нагріватися, споживати менше енергії і швидше передавати дані. По суті, Баккерс і його команда провели останні десять років, намагаючись знайти спосіб змінити структурну форму кремнію, щоб його фотони могли переміщатися більш вільно — і, нарешті, їм це вдалося. Транзистори на основі фотонів допоможуть переміщати дані швидше і по декількох каналах одночасно. Для порівняння, електрони передають дані по одному каналу за раз.
Проте, майбутні комп’ютерні чіпи можуть бути не зовсім оптичними. Всередині самого компонента має сенс використовувати електрони для передачі даних, оскільки дані повинні переміщатися тільки на невелику відстань. Але для більш довгих відстаней, наприклад, між двома компонентами комп’ютерного обладнання, фотони будуть більш ефективними. І мова йде не тільки про домашні комп’ютери, які, безумовно, виграють від нової технології. Центри обробки даних, автомобілі з автоматичним управлінням — нова технологія може істотно змінити навколишній світ.
Натхнення: www.popmech.ru