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光子處理器大突破,用光與周邊通訊,比現行CPU快50倍

日期:2015-12-26

這是第一款能透過光與周邊系統溝通的光子處理器晶片,研究人員實際打造出了一部能用光線傳輸訊号的特殊電腦,來驗證這項能力



來自美國三間大學的研究人員研發出一款采用光而非電傳輸資料的微處理器晶片,頻寬密度每平方公厘面積線路每秒可傳輸300Gb的能力,是當前僅使用電力的主流微處理器的10到50倍之多,而且更為省電;該款微處理器晶片若進入商業應用,将可望大幅提升電腦與網路設備的運算速度。

這顆光子處理器内有7千萬個電晶體以及850個光子電路。該研究計畫主持人、柏克萊加大電機暨電算系副教授Vladimir Stojanović稱這是第一個能夠利用光與外在世界通訊的處理器。研究人員也實際打造出一部特殊電腦,運用此光子處理器來進行模拟。研究人員也在自然期刊上公布了這部電腦的照片如下。



這項由科羅拉多大學博德分校、柏克萊加大與麻省理工學院學者共同參與的研究結果,發表在23日出版的自然期刊上。

傳統的微處理器晶片采用電路來傳輸資訊,然而随着傳輸速度與資料量的增加,以電路為基礎的傳統微處理器晶片所需的電力大增,發展逐漸面臨瓶頸,而采用光為通訊基礎的光學運算被視為是處理器技術突破的新契機。因為在使用同樣電力的狀況下,光透過媒介能傳輸的距離比電還要來得遠。

科羅拉多大學博德分校電機、電算暨能源工程系助理教授Miloš Popović表示,以光為基礎的傳輸能夠透過不同的光色在同一個晶片上,同時傳輸不同的資料流,而該研究使用的光束之波長小于1微米,比人類頭發的百分之一還細,因而能夠大幅提高單一晶片上的光傳輸密度,進而有效提高資料傳輸的頻寬。

該計畫已經衍生出兩家新創公司,研究人員正研究如何透過現有的微處理器生産流程與材料來打造新的處理器晶片,降低大量生産的瓶頸。

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