| |
Сверхпроизводительные оптические процессоры
 На этой иллюстрации показано устройство прибора. Его основой являются "кремниевые нанофотонные волноводы", которые служат для управления потоками фотонов в кремниевом кристалле. Волноводы из тонких кремниевых полосок (показаны лиловым), диаметр которых в 200 раз меньше, чем диаметр человеческого волоса, сформированы на подложке SOI ("кремний на изоляторе"). Электрические сигналы поступают к ним по электродам (желтый цвет). Электрические заряды ("дырки" - зеленые, электроны - красные) инжектируются в волновод, изменяя оптические свойства кремния и выполняя функцию модуляции.
Исследователи корпорации говорят, что выигрыш от перехода на оптические процессоры будет более чем значительным: за счет повышения полосы пропускания между ядрами в 100 раз и более в сравнении с передачей данных по проводам производительность возрастет во многие десятки раз. Использование модулятора приведет к существенному снижению стоимости, электропотребления и тепловыделения суперкомпьютеров. Для сравнения отметим, что энергии, потребляемой современными суперкомпьютерами, зачастую оказывается достаточно для электрификации многоквартирного дома. Если все пойдет так, как ожидают ученые, по размеру и энергопотреблению суперкомпьютеры будущего будут напоминать сегодняшние ноутбуки.
В корпорации отмечают, что через пять лет, когда данная технология уже будет воплощена в железе, в ходу будут процессоры, объединяющие десятки ядер. Оптические соединения смогут сразу же на порядок поднять их производительность.
А через десять лет компания намерена начать массовый выпуск процессоров, которые будут в 100, а то и в 1000 раз меньше нынешних, при этом использование света вместо электрических импульсов не только приведет к стократному росту скорости обмена данными, но и снизит потребление электроэнергии примерно в 10 раз. По производительности оптические процессоры будут сравнимы с современными многопроцессорными серверами масштаба предприятия.
Прибор открывает перспективу для создания не только процессоров, но и сотен иных устройств, в том числе новых сетевых концентраторов, которые смогут уместиться на одном крошечном чипе.
|
