V počítačích budou lasery, data poletí rychlostí světla

Výrobci počítačových čipů se obrací ke světlu. Nové čipy budou vybaveny miniaturními lasery, které umožní nejen násobně vyšší výkon, ale i neskutečně nízkou spotřebu energie.
Foto: Aktuálně.cz

Výkon počítačových čipů se každé dva roky zdvojnásobuje, tvrdí známý Mooreův zákon. V posledních letech se ale zdálo, že se vývoj zpomalil - čipy jsou už tak malé, že výrobci už nemají pro další miniaturizaci a navyšování výkonu příliš prostoru.

Vědci ale v tichosti pracují na novince, která má umožnit výrobu několikanásobně rychlejších procesorů s mnohonásobně menší spotřebou energie.

Kouzelnou technologií, která to umožní, je světlo. Vítejte do světa integrované fotoniky, kde se informace šíří prostřednictvím laserového paprsku.

Biliony a biliardy

Zřejmě nejdál je ve vývoji nových chipů firma HP. Její procesor budoucnosti vzniká pod kódovým označením Corona, napsal technologický magazín Wired.

Procesor s 256 jádry pospojovanými v 64 skupinách po čtyřech má dosahovat výkonu až 10 teraflops (zjednodušeně řečeno 10 bilionů operací za vteřinu).

Pro srovnání - běžná kalkulačka má výkon v maximálně v desítkách flops, na druhou stranu nejvýkonnější superpočítač světa - japonský K computer - dosáhne se svými 700 000 jádry a energetickou spotřebou přes 12 MW výkonu přes 10 petaflops (10 biliard, tedy 10 000 000 000 000 000 operací za vteřinu).

Až šestkrát rychlejší

Skok ve výkonu má Corona dosáhnout díky tomu, že se o výměnu informací mezi jádry budou starat miniaturní laserové paprsky. Čip má s pamětí komunikovat neuvěřitelnou rychlostí 10 TB za vteřinu a s ostatními čipy rychlostí 20 TB za vteřinu.

I ty nejnáročnější aplikace by tak na novém procesoru měly běžet dvakrát až šestkrát rychleji, než na dnešních čipech. A výkon pouhých pěti takových procesorů by se měl měl vyrovnat rychlosti dnešních superpočítačů.

Vědci už se těší, že s jejich pomocí překonají hranici 1 exaflops, tedy trilion (1 000 000 000 000 000 000) operací za vteřinu a postaví počítač až stokrát výkonnější než K computer.

Minilasery v čipech

Komunikace prostřednictvím optického přenosu dnes používají například telekomunikační sítě - najdete ji třeba v optických kabelech. Vědci se teď snaží lasery zabudovat i do miniaturních čipů.

Každé jádro procesorů budoucnosti bude vybaveno samostatným "minilaserem", jehož prostřednistvím si bude vyměňovat data s ostatními jádry zapojenými do optické sítě.

Rychlost čipu se bude regulovat podle toho, jak vysoký výkon bude zrovna zapotřebí. Kromě navýšení výkonu to bude znamenat také neuvěřitelné snížení spotřeby energie.

Kam až může klesnout spotřeba

Zatímco dnešní technologie spotřebuje pro komunikaci procesoru a paměti rychlostí 10 TB za vteřinu přibližně 160 wattů, laserové čipy budou podle výpočtů HP pro stejnou rychlost potřebovat neskutečných 6,4 wattu.

To by mělo mít dalekosáhlé důsledky pro dnešní datacentra, která provozují (a chladí) tisíce výkonných serverů. Nové čipy by také mohly pomoci ke zvýšení přenosové kapacity internetu.

Převrat by mohly znamenat i pro věčně vybité smartphony, tablety a laptopy. Už jako třešínka na dortu působí fakt, že optické čipy jsou narozdíl od těch dnešních imunní vůči elektromagnetickému rušení.

Miniautirní laser

Firma HP není samozřejmě ve vývoji optických čipů sama. Ke stejnému cíli míří také Intel s projektem Runnemede, NVIDIA s projektem Echelon nebo výzkumíci MIT s Angstromem.

Problémem je, že některé technologie potřebné k výrobě optických čipů, zatím neexistují (nebo donedávna neexistovaly). Až předloni se například výzkumíkům zřejmě podařilo vyřešit hlavní probém: jak vyrábět dostatečně miniaturní lasery.

Vědci z MIT vynalezli metodu, jak přímo na křemíkovém čipu "postavit" laser za použití prvku germanium.

Podle šéfa tohoto výzkumu Lionela Kimerlinga provedou výrobci čipů první praktické pokusy s výrobou komponentů pro optické čipy ještě v letošním roce. A sama firma HP předpovídá dokončení projektu Corona na rok 2017. Máme se na co těšit.

TIP: Líbí se vám naše články? Sledujte Dataramu na Facebooku, na Google+ nebo na Twitteru!

 

Právě se děje

před 50 minutami

Česko a Japonsko podepsaly nový plán strategické spolupráce

Český ministr zahraničních věcí Jakub Kulhánek a jeho japonský protějšek Tomišicu Motegi dnes ve Varšavě podepsali nový plán strategické spolupráce mezi oběma zeměmi. Učinili tak na okraj jednání ministrů visegrádské čtyřky (V4 - Česko, Maďarsko, Polsko a Slovensko) a Japonska, které zorganizovalo polské předsednictví V4.

Mezi prioritní oblasti spolupráce Česka a Japonska budou na základě akčního plánu pro období 2021 až 2025 patřit kromě ekonomiky také věda, inovace a obchod. Součástí je i spolupráce v oblasti bezpečnosti a multilaterální diplomacie. Japonsko je po Číně a Jižní Koreji třetí zemí v Asii, se kterou má Česko takto upravené vztahy.

Podle tiskové zprávy českého ministerstva zahraničí je Japonsko je druhým největším investorem v ČR a druhým nejdůležitějším obchodním partnerem Česka v Asii. Obrat obchodní výměny v roce 2020 dosáhl 3,8 miliardy dolarů (80,2 miliardy korun). Celkem 260 japonských firem v současné době zaměstnává v ČR přes 50 000 lidí.

Zdroj: ČTK
před 1 hodinou

Nadal prohrál v madridském čtvrtfinále se Zverevem

Německý tenista Alexander Zverev potřetí za sebou porazil Rafaela Nadala a postoupil do semifinále antukového turnaje v Madridu. Čtyřiadvacetiletý hráč zvítězil nad světovou dvojkou 6:4, 6:4 a jeho dalším soupeřem bude Rakušan Dominic Thiem.

Nejvýše nasazený Nadal, pětinásobný vítěz madridského turnaje, prolomil soupeřův servis jako první, jenže vedení 4:2 neudržel. Zverev čtyřmi gamy za sebou získal úvodní set a ve druhém mu pak stačil brejk v páté hře. "Tohle je jedna z největších výher mojí kariéry. Ale turnaj ještě nekončí," radoval se Zverev po mečbolu.

Nadal má sice se Zverevem dál aktivní bilanci 5:3, jenže německého protivníka naposledy zdolal před třemi lety. Dvakrát mu pak podlehl na tvrdém povrchu. Právě v roce 2018 Zverev ovládl madridský turnaj, o titul se tehdy utkal s Thiemem.

Thiem porazil Američana Johna Isnera 3:6, 6:3, 6:4 a do semifinále se v Madridu probojoval počtvrté za sebou. Na první triumf ale zatím čeká, ve finále byl dvakrát.

Další zprávy