Группа ученых из университета в Беркли (штат Калифорния) под руководством Владимира Стояновича разработали первый в мире гибридный двухъядерный микропроцессор, который для передачи и обработки данных одновременно использует пучки света и электрические импульсы. По мнению исследователей, в будущем такие процессоры в тысячи раз ускорят вычислительные системы. Микрочип состоит из более чем 70 млн. транзисторов и передает информацию при помощи 850 фотонных каналов.
Микрочип построен на основе архитектуры RISC-V, разработанной в Беркли в 2010 г., которая уже адаптирована к операционным системам FreeBSD и Linux. «Главным плюсом от использования света является то, что один и тот же объем энергии позволяет вам передать информацию на расстояние в сантиметры, метры и километры. Если вы используете электричество для этих целей, то уже через метр вам потребуется усилитель для регенерации сигнала, и это резко повышает аппетиты устройства», — пояснил один из разработчиков свето-электронного микрочипа Чен Сан.
Как рассказали ученые, им удалось объединить свет и электроны в одном «флаконе» благодаря особым световодам на основе соединения германия и кремния, которые можно «печатать» внутри чипа методами, применяемыми при изготовлении обычных микросхем. Использование таких световоды взамен обычных металлических дорожек позволит значительно снизить потери энергии на передачу информации от процессора к памяти и обратно. Кроме того, совершенствование технологии и замена большей части шин данных внутри микрочипов позволит еще больше сократить токи утечки и энергопотребление.
Знаете ли Вы? По оценкам исследователей, около 30% энергии в ЦОД (Центре обработки данных) расходуется на передачу данных между процессорами, памятью и сетевыми картами. Применение оптических соединений сможет значительно снизить этот показатель.