比人腦快 1000 倍！牛津大學研發的這款光子晶片或將取代CPU

熟悉計算機的人應該都知道「摩爾定律」，這是由上個世紀60年代英特爾（Intel）創始人之一的戈登·摩爾（Gordon Moore）提出來的理論。

具體內容為：當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。

這一定律揭示了信息技術進步的速度，多年來也一直被廣大電子行業從業人員奉為圭臬，但現在這個定律不斷傳出即將失效的聲音。

這是為什麼呢？隨著晶片技術的不斷發展，「摩爾定律」也逐漸遇到了物理法則的限制，自進入 21 世紀以來，也出現了一些弊端。

研究人員認為，在未來單純的依靠電晶體的堆疊是無法有效的提升計算機的性能的，而光子晶片則被認為是在未來比較有潛質的發展方向之一。

相對於依賴電子進行數據傳輸的集成電路，光子集成電路的技術難點在於如何對光傳播這一過程進行有效地控制，這是光子晶片實現應用的最大難題。

而近日牛津大學的研究團隊稱，他們已經研發出了一種專門的光子晶片，能夠模擬人腦神經突觸的結構形成可高速傳遞信息的「光子突觸」。

在測試中，這種晶片的運算速度可以比人腦的速度快1000倍。

如果這種晶片如果用於超級計算機，則可最大限度地同時儲存信息，並只需使用最小的功率。

和傳統的電子晶片不同，這款微晶片是由光碟機動的，用光信號的傳輸數據，它們可以在比任何電子處理系統都更低的能量供應下執行高速計算，速度還比現有的標準處理器快了 10倍甚至50 倍，達到了 300Gbps，同時能耗大幅降低。

而且傳統電子晶片會由於發熱而導致各種問題都不會在光子晶片上出現，這也是光子晶片極大的優越性之一。

最主要的是，相較於光子晶片，電子晶片的電晶體數每年增長50%，但CPU的性能每年僅增長10%，這也是電子晶片可能被淘汰的致命因素，因此在未來，CPU被取代也只是時間問題。

儘管迄今為止，研究團隊只進行了測試，證明了該微晶片在「突觸模擬」中的可編程性和有效性。

但研究人員稱，他們的這一大腦啟發的創新顯示了神經形態計算工具的解決方案的一個基本要求，成為以後更深入研究的一塊敲門磚。

但無論如何，光子晶片這項技術的成熟將會給我們的生活帶來巨大的影響，最直觀的體現就是在更強性能卻更省電的處理器。

而長遠來看，這種遠超人腦速度的計算能力如果賦予人工智慧的話，將會創造無限的可能性。

來源：線上采編

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