Фотонный процессор

31.12.2015

Исследователи из Массачусетского технологического института, Калифорнийского университета в Беркли и Университета Колорадо в Боулдере (США) разработали процессор, который обменивается данными с другими компонентами вычислительной системы с помощью света, а не электронов.

Чип размером 3 x 6 мм содержит два стандартных вычислительных ядра с более 70 млн транзисторами и 850 элементов для передачи света. Он базируется на архитектуре RISC-V и был изготовлен с применением таких традиционных в микроэлектронике материалов, как кремний и германий, на заводе, на котором осуществляется серийный выпуск современных микросхем.

По сравнению с традиционными токопроводниками оптоволоконные каналы предлагают более высокую пропускную способность, позволяя передавать больше данных на более высоких скоростях, на большие дистанции и с меньшими потерями. Однако несмотря на то, что фотоника предлагает очевидные преимущества вычислительным системам, практические внедрение ее принципов - мероприятие довольно сложное.

До сих пор никто не мог добиться интеграции оптических компонентов в сложные и дорогостоящие отлаженные производственные процессы, служащие для выпуска современных компьютерных чипов, без их кардинального изменения.

Работа исследователей открывает двери в новую эру приложений с интенсивной передачей данных. Ближайшей сферой применения процессоров с фотонной коммуникацией являются дата-центры, в которых существует проблема возрастающего энергопотребления. По данным Национального совета США по охране природных ресурсов, в 2013 г. на дата-центры в США пришлось около 91 млрд киловатт-часов энергопотребления, что составило около 2% от общего энергопотребления в стране. Процессоры нового типа помогли бы решить проблему возрастающего энергопотребления дата-центров.

<< Назад: Сайты узнают, что чувствуют посетители 01.01.2016

>> Вперед: Путь к здоровому сердцу лежит через кишечник 30.12.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Полезная альтернатива утреннему кофе 12.03.2025

Многие люди не представляют свое утро без чашки крепкого кофе, однако недавнее исследование, проведенное учеными Университета Джорджии, показало, что существует более эффективный и полезный способ взбодриться. Оказывается, обычная лестница может стать отличной альтернативой утреннему кофе, обеспечивая заряд энергии и повышая работоспособность. В эксперименте приняли участие студенты, страдающие от недосыпа, которые были разделены на несколько групп. Одним давали таблетки с кофеином, другим - плацебо, третьим - содовую, а четвертым - предлагали подняться по лестнице в течение 10 минут, преодолев около 30 этажей. Результаты исследования показали, что кофеин, плацебо и содовая не оказали существенного влияния на уровень энергии и работоспособность участников. Однако физическая активность в виде подъема по лестнице привела к значительному повышению бодрости и мотивации. Ученые объясняют этот эффект тем, что физические упражнения стимулируют выработку эндорфинов - гормонов радости, ...>>

Морозоустойчивые натрий-ионные аккумуляторы 12.03.2025

Ученые Сианьского университета Цзяотун добились значительного прогресса в разработке натрий-ионных аккумуляторов, способных функционировать даже в условиях экстремального холода. Эта разработка открывает новые перспективы для использования электроники и транспорта в регионах с суровым климатом. Особенностью новых аккумуляторов является их способность работать при температуре до -40 °C, что делает их идеальными для использования в арктических условиях и в других местах с экстремально низкими температурами. В основе инновационной технологии лежит использование принципов инь и ян - объединение сильных и слабых растворителей. Такой подход позволил ученым создать прототип натрий-ионных аккумуляторов, которые сохраняют до 80% своей емкости даже при сильных морозах. В последние годы натрий-ионные аккумуляторы привлекают все большее внимание как перспективная альтернатива литий-ионным батареям. Доступность сырья и низкая стоимость делают их привлекательными для использования в электро ...>>

Автономный датчик для очистки питьевой воды 11.03.2025

Ученые разработали инновационный биосенсор, способный автономно обнаруживать и уничтожать опасные бактерии кишечной палочки (E. coli) в питьевой воде. Эта технология обещает кардинально изменить методы обеспечения безопасности воды по всему миру. Традиционные методы обнаружения бактерий, такие как культивирование и ПЦР, требуют много времени, специализированного оборудования и квалифицированного персонала. Существующие биосенсоры, хотя и быстрее, зависят от внешних источников энергии и со временем теряют эффективность. Новый биосенсор преодолевает эти ограничения благодаря уникальной трехкомпонентной системе. Ферментативный биотопливный элемент (EBFC) использует глюкозооксидазу для преобразования глюкозы в электроны и перекись водорода, обеспечивая автономное питание датчика. Фермент защищен от деградации с помощью металлоорганического каркаса. Система обнаружения на основе аптамеров (специализированных цепочек ДНК) специфически связывается с E. coli. Это вызывает электриче ...>>

Обновленный электромобиль Volkswagen ID.3 11.03.2025

Автопроизводитель Volkswagen представил обновленную версию своего популярного электромобиля ID.3. Модель 2025 года получила ряд изменений, направленных на повышение технологичности, комфорта и доступности. Главные изменения коснулись интерьера, а также впервые появилась версия с новым литий-железо-фосфатным аккумулятором (LFP). До сих пор ID.3 комплектовался исключительно никель-марганец-кобальтовыми (NMC) батареями. Теперь же покупателям доступна версия с LFP-аккумулятором емкостью 53,6 кВтч, обеспечивающим запас хода в 451 км по циклу CLTC. Поставщиком аккумуляторов выступает компания CATL. Важно отметить, что LFP-аккумуляторы имеют ряд преимуществ перед NMC, таких как большая термостойкость, более длительный срок службы и меньшая стоимость. Однако они уступают NMC в плотности энергии, что отражается на времени зарядки. Быстрая зарядка ID.3 с LFP-аккумулятором с 30% до 80% занимает 48 минут, что дольше, чем ...>>

Распознавание эмоций животных 10.03.2025

Ученые делают значительные успехи в понимании эмоций животных, используя технологии искусственного интеллекта. Разрабатываются системы, способные распознавать не только базовые ощущения, такие как боль и стресс, но и более сложные эмоции, например, радость и разочарование. Система Intellipig, созданная исследователями из Университета Западной Англии и Сельскохозяйственного колледжа Шотландии, идентифицирует свиней по чертам морды с точностью 97% и определяет признаки боли и стресса. Аналогичная технология, разработанная израильскими учеными, распознает боль у овец с точностью 82%, превосходя в этом специалистов-людей, точность которых составляет всего 70%. Команда под руководством Анны Заманской из Университета Хайфы работает над распознаванием более сложных эмоций у животных. Их алгоритмы способны определить, "доволен" или "разочарован" конь, с точностью 61%. Психолог Бриттани Флоркевич обнаружила, что коты способны демонстрировать 276 различных выражений морды, что открывает ...>>

Случайная новость из Архива Космический аппарат NASA смог выдержать взрыв на Солнце 19.09.2023 Космический зонд "Паркер" от NASA сделал историческое открытие, став первым аппаратом, который преодолел корональный выброс массы на Солнце и подтвердил существование взаимодействия солнечных частиц и межпланетной пыли. Солнечный зонд "Паркер" совершил свой проход через один из наиболее мощных корональных выбросов массы, зарегистрированных за всю историю космических исследований. Оборудование аппарата впервые зафиксировало взаимодействие между заряженными частицами, выброшенными Солнцем, и крошечными частицами пыли, населяющими межпланетное пространство. С использованием широкоформатной камеры WISPR "Паркер" отследил взаимодействие частиц коронального выброса массы и пыли, анализируя изменения яркости на изображениях. Поскольку частицы пыли рассеивают и отражают свет, области с их высокой концентрацией светятся более ярко. Ученые провели вычисления средней яркости на изображениях WISPR в процессе орбитального движения и продемонстрировали изменения свечения внутри коронального выброса. Хотя зонд "Паркер" совершил четыре полных оборота вокруг Солнца, изменения в наблюдениях были отмечены только во время события, произошедшего 5 сентября 2022 года. Это наводит ученых на мысль, что значительное воздействие на распределение межпланетной пыли оказывают только мощные выбросы. Физический механизм этого процесса пока еще остается недостаточно понятным, но его понимание критически важно для прогнозирования космической погоды. Межпланетная пыль состоит из мельчайших частиц, происходящих от астероидов, комет и даже планет, и она распространена по всей Солнечной системе. Тусклый свет, который виден на Земле некоторые дни перед рассветом или после заката, является результатом столкновения нашей планеты с облаком межпланетной пыли. Уже в 2003 году ученые высказали предположение о том, что заряженные частицы солнечной плазмы в корональных выбросах массы взаимодействуют с межпланетной пылью и могут даже отталкивать ее от Солнца. До сих пор эта гипотеза оставалась неподтвержденной, поскольку видимые проявления этого взаимодействия наблюдаются только вблизи Солнца.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025