Инновация, жарықпен айналысатын чип келеді

Оптикалық сымсыз желіде кедергілер болмауы мүмкін.

Милан политехникасының Пизадағы Сант'Анна тереңдетілген зерттеулер мектебімен және Глазго және Стэнфорд университеттерімен бірге Nature Photonics журналында жарияланған зерттеуі

Милан политехникасының Пизадағы Сант'Анна тереңдетілген зерттеулер мектебімен, Глазго университетімен және Стэнфорд университетімен бірге жүргізген зерттеуі - беделді Nature Photonics журналында жарияланған - кейбір зерттеулерді жасауға мүмкіндік берді. фотоникалық чиптер Ол кез келген ортадан жақсы өту үшін, тіпті белгісіз немесе уақыт өте өзгеретін жарықтың оңтайлы пішінін математикалық түрде есептейді.

Зерттеушілер мәселенің белгілі екенін атап өтті: жарық кез келген кедергі түріне, тіпті өте кішкентай кедергілерге де сезімтал. Ойланайық, мысалы, мұздатылған әйнек арқылы немесе жай тұманды көзілдірік кию арқылы объектілерді қалай көретініміз туралы айтады.

Оптикалық сымсыз жүйелерде деректер ағынын тасымалдайтын жарық сәулесінің әсері, деп жалғастырады ғалымдар: ақпарат әлі де болса да, толығымен бұрмаланған және қалпына келтіру өте қиын. Бұл зерттеуде әзірленген құрылғылар интеллектуалды қабылдағыштар сияқты жұмыс істейтін шағын кремний чиптері болып табылады: олар жұппен әрекеттесу арқылы жалпы ортаны максималды тиімділікпен кесіп өту үшін жарық сәулесінің қандай пішінге ие болуы керектігін автоматты және автономды түрде «есептей алады». Бұл ғана емес, сонымен бірге олар әрқайсысының өзіндік пішіні бар көптеген қабаттасатын сәулелерді жасап, оларды бір-біріне кедергі жасамай бағыттай алады; осылайша жаңа буын сымсыз жүйелер талап ететіндей, беру мүмкіндігін айтарлықтай арттыруға болады.

«Біздің чиптер - бұл математикалық процессорлар, олар жарықпен өте жылдам және тиімді, дерлік энергияны тұтынбайды. Оптикалық сәулелер қарапайым алгебралық операциялар, негізінен қосулар мен көбейту арқылы жасалады, олар тікелей жарық сигналдарында жасалады және микроантенналар арқылы тікелей чиптерге біріктіріледі. Бұл технологияның артықшылықтары өте көп: өңдеудің өте қарапайымдылығы, жоғары энергия тиімділігі және 5000 ГГц-тен асатын үлкен өткізу қабілеттілігі». - дейді Франческо Моричетти, Милан политехникалық университетінің фотоникалық құрылғылар зертханасының меңгерушісі.

«Бүгінгі күні барлық ақпарат цифрлық, бірақ шын мәнінде кескіндер, дыбыстар және барлық деректер аналогтық болып табылады. Цифрландыру өте күрделі өңдеуге мүмкіндік береді, бірақ деректер көлемі өскен сайын бұл операцияларды энергетикалық және есептеу тұрғысынан қолдау қиындай түсуде. Бүгін біз болашақта 5G және 6G сымсыз қосылу жүйелеріне мүмкіндік беретін арнайы схемалар (аналогтық сопроцессорлар) арқылы аналогтық технологияларға қайта оралуға үлкен қызығушылықпен қараймыз. Біздің чиптер дәл осылай жұмыс істейді», - дейді Милан политехникасының микро және нанотехнологиялар орталығының Полифаб директоры Андреа Меллони.

Марк Сорел, TeCIP институтының электроника профессоры (телекоммуникациялар, компьютерлік инженерия және фотоника институты) Scuola Superiore Sant'Anna, соңында «оптикалық процессорлармен жүргізілген аналогтық есептеу математикалық үдеткіштерді қамтитын көптеген қолданбалы сценарийлерде өте маңызды» деп қосады. нейроморфтық жүйелер, жоғары өнімді есептеулер (HPC) e жасанды интеллект, кванттық компьютерлер мен криптография, жетілдірілген локализация, позициялау және сенсорлық жүйелер және жалпы алғанда үлкен көлемдегі деректерді өте жоғары жылдамдықпен өңдеу қажет болатын барлық жүйелер».

BlogInnovazione.it