摩爾定律走向終結,光子計算機會替代電子計算機嗎?

目前,傳統電子晶片的發展速度放緩,一直在推動IT行業發展的摩爾定律正在走向終結。

未來,具有超高的運算速度的光子計算機,或將打破電路元器件的限制。

為了處理海量信息,英國初創公司optalysys研發了通過雷射來解析數據信息的光子處理器。

公司負責人NicholasNew說,這種獨特的數據處理方法,將大大提升普通計算機的處理能力,可通過光子處理器完成基因組學和天氣模擬等領域中的大量運算。

實際上,研究人員在幾十年前就已經開始研究基於光學的數據處理技術,但一直沒有實現商業化應用。

New認為,現在,隨著傳統晶片更新換代的周期在不斷延長,光子計算機將迎來重要的發展契機。

編碼雷射束可為某些棘手的運算操作提供捷徑

那麼,光子計算機怎樣工作呢?光子處理器對數據(例如基因組序列)首先進行傅立葉變換,然後編碼到雷射束中。

該技術直接利用光的物理本質來執行計算,即通過控制雷射束中的光波干涉來進行數據處理,並且按照一定的規律生成結果編碼,最後,利用相機讀取結果並反饋到普通計算機的電子電路中。

New說,光學方法可在單個步驟中實現普通計算機的許多操作,因此速度更快。

Optalysys公司計劃在明年發布第一代產品——用於處理基因組數據的高性能計算機。

光子處理器將採用PCI 擴展卡與普通計算機進行通訊(PCI擴展卡是用於升級圖形處理器或伺服器的標準組件)。

同時,Optalysys公司還承擔了一個五角大樓研究項目——超級計算機的桌面化技術,以及一個歐洲的項目——提高天氣仿真能力。

法國初創公司LightOn,也成功開發了利用雷射處理數據的系統。

該公司的目標是,在機器學習中通過將信息與隨機數據相乘的方式壓縮數據。

不同的是,LightOn的系統利用了光通過半透明材料時發生的隨機散射效應,能更容易地獲得相同的效果。

LightOn的首席技術官和巴黎狄德羅大學物理學教授Laurent Dedieu表示,這種技術具有很高的應用價值,但不適於使用大型數據集的普通計算機。

去年,Dedieu和LightOn的另外兩位創始人發表了該系統工作的原理和結果。

Dedieu說:「普通計算機的運算能力已經無法滿足人們的要求,但我們可以利用光的散射來解決這個問題。

」目前,LightOn公司正在努力嘗試該系統在其他方面的應用,未來還會向用戶提供雲服務。

隨著晶片更新換代速度變緩,半導體行業亟需新的想法及解決方案,這對這些初創公司來說是一個很好的機會。

勞倫斯伯克利國家實驗室副主任Horst Simon說:「由於傳統晶片發展速度減緩,我們應大力支持並推動新技術的發展。

」

目前,這些新技術包括量子計算機、專門用於人工智慧的晶片以及光子計算系統。

Simon還提到,雖然光子計算不會完全取代現有的普通計算機,但它肯定會找到適合的應用領域,體現出它不可比擬的優越性。

編輯:崔超宇