تقترب أجهزة الكمبيوتر القائمة على الضوء من إطلاق تجاري

يمكن لأجهزة الكمبيوتر التي تستخدم الضوء بدلاً من الكهرباء لتمثيل ومعالجة البيانات أن تخفض متطلبات الطاقة لمراكز البيانات وتسريع الحسابات في وقت واحد. يقول الباحثون إن دراستين نشرتا اليوم تصفان الاختراقات في إدارة مشاكل في العالم الحقيقي على أجهزة الكمبيوتر الخفيفة ، مما يجعل التكنولوجيا على وشك التطبيق التجاري.

اتبعت أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية ، مثل تلك التي نستخدمها جميعًا اليوم ، قانون مور: تضاعفت قوة الآلات كل عامين. ولكن في السنوات الأخيرة ، تباطأ التقدم مع تصغير الترانزستورات في الحدود المادية الأساسية.

يعمل الباحثون على العديد من الحلول المحتملة ، بما في ذلك الحوسبة الكمومية والحوسبة الضوئية. ولكن في حين أن الحوسبة الكمومية لا تزال تكافح من أجل تحقيق فائدة حقيقية ، فقد وصلت الحوسبة الضوئية الآن إلى نقطة حيث تقوم تصميمات الرقائق ، مثل تلك المنصوص عليها في الدراستين الجديدتين ، بإجراء حسابات حقيقية. علاوة على ذلك ، يمكن استخدام نفس المصانع التي تصنع رقائق السيليكون لأجهزة الكمبيوتر الإلكترونية لتصنيع هذه الرقائق الضوئية.

توفر أجهزة الكمبيوتر الضوئية مزايا محتملة ضخمة على أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية. لأحد ، لأن الفوتونات تتحرك بشكل أسرع من الإلكترونات في الدائرة ، يمكنها تسريع الحسابات وأيضًا تقليل توقف مؤقت بين كل خطوة من خطوة الحساب. ثانياً ، نظرًا لأن الفوتونات تتحرك بدون مقاومة ونادراً ما يتم امتصاصها بواسطة المادة التي تصنعها الرقائق ، يمكنهم القيام بنفس المهمة باستخدام طاقة أقل من أجهزة الكمبيوتر الكهربائية ، والتي تتطلب تبريدًا كثيفًا للطاقة.

تُظهر شركة Lightelligence ، وهي شركة مقرها في سنغافورة ، في دراستها أن أجهزتها ، والتي يطلق عليها محرك الحوسبة الحسابية الضوئية (PACE) تجمع بين رقاقة ضوئية وشريحة إلكترونية دقيقة ، يمكن أن يدير مشكلات ISN ، التي لها تطبيقات مباشرة على صناعة الخدمات اللوجستية والعديد من المجالات الأخرى.

وفي الوقت نفسه ، تدعي شركة Lightmatter في الولايات المتحدة شريحة خاصة بها ، Envise ، أن تقوم بتشغيل نموذج AI Model لإنشاء نص بأسلوب شكسبير ، مع معدل دقة مماثل لمعالجات الإلكترونية التقليدية. عالم جديد لم يتمكن من الوصول إلى Lightmatter للتعليق.

يقول Bo Peng at Lightelligence إن الحقل مشغول بشكل متزايد بالشركات الناشئة وأن التكنولوجيا نضجة بسرعة. يقول بنغ: “نحن أكثر أو أقل في مرحلة ما قبل الإنتاج”. “إنه أشبه بمنتج حقيقي ، وليس مجرد عرض مختبر.”

مثلما يحاول عالم أجهزة الكمبيوتر الكمومية إظهار ميزة الكم – النقطة التي يمكن أن تقدم فيها آلة الكم شيئًا لا يستطيع الكمبيوتر الكلاسيكي – Peng يقول إنه يركز على إظهار الميزة الضوئية. على الرغم من أنه لن يتم استخلاصه على موعد حدوث ذلك ، إلا أنه يقول إن التكنولوجيا على وشك الاستعداد للتطبيقات التجارية – على الأرجح كرقاقة ضوئية تعمل إلى جانب الرقائق الكهربائية ، بدلاً من استبدالها بالكامل ، للتعامل مع مهام محددة حيث يمكن أن توفر دفعة.

من المؤكد أن الأجهزة التي تستند إليها Lightelligence يتم إجراء أبحاثها بتنسيق PCI Express. هذا هو التنسيق الإضافي القياسي للوحة الأم لأجهزة الكمبيوتر المكتبية التي تسمح بإضافة بطاقات الرسومات أو الأجهزة الأخرى. يمكن بالفعل إضافة جهاز الشركة إلى أي سطح مكتب تجاري – على الرغم من أنه سيحتاج إلى البرنامج المناسب للتواصل معه.

يقول روبرت هادفيلد من جامعة غلاسكو ، المملكة المتحدة ، إن الدراستين تظهران “هذا مجال يأتي نوعًا من الغليان”. يقول: “إنها قريبة من نقطة قد تعتبر الصناعة المعالجات الضوئية بديلاً قابلاً للتطبيق”. “من المثير للاهتمام حقًا أن نرى مدى نضج هذه الهندسة المعمارية. وهذه هي رقائق ضوئية ملفقة في أحد المسابك الرائدة في العالم ، بحيث يمكن توسيعها للإنتاج الضخم.”

يقول ستيفن سويني ، أيضًا في جامعة غلاسكو ، إننا رأينا بالفعل نقل بيانات بصري يتم طرحه في جميع أنحاء العالم بألواح الألياف ، وأن الحوسبة الضوئية قريبة الآن أيضًا. يقول سويني: “تتيح لك الضوئيات القيام بالأشياء بسرعة أعلى وخسارة أقل مما يمكنك القيام به بالإلكترونيات”. “وإذا كنت بحاجة إلى أن تكون قادرًا على القيام بكميات كبيرة من الحساب ، فيجب عليك البدء في النظر إلى ذلك.”