في الواقع، قام فريق البحث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والباحثين المشاركين أيضا بإجراء اكتشافات مماثلة في الهندسة المعمارية للحوسبة الحاسوبية المقترحة في عام 2016 والتي تستخدم الفوتونات بدلا من الإلكترونات باعتبارها التفاعل النظري للضوء والعدسة نفسها حساب معقد: تحويل فورييه - باستخدام هذا المبدأ، واستخدام تقنيات التوجيه متعددة الحزمة، يمكن استخدام الارتباطات للعثور على النتيجة المرجوة للبحث، ويشار إلى العمارة رقاقة من قبل فريق البحث كما نانو للبرمجة فوتونيك المعالج.
وفي حزيران / يونيو 2017، قدم فريق بحث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ورقة عن معالجات نانوفوتونيك قابلة للبرمجة ونشرت في ناتشر - فوتونيكش، أول مؤلف ومراسل للورقة، ولد في هانغتشو شين هو حاليا المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة ليتليجانس واحد من 35 الشباب التكنولوجيا والابتكار الصيني تحت 35 اختيارها من قبل معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا استعراض في عام 2017.
الحوسبة الفوتون لها مزايا فريدة عند التعامل مع بعض خوارزميات أي
الشكل 丨 2017 معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مراجعة الصين البالغ من العمر 35 عاما الابتكار العلمي والتكنولوجي البالغ من العمر 35 عاما المختارة، ليتليجانس المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة شين أيضا الصباح
Lightelligence حاليا تحت قيادة تشن Yichen، والتنمية الكاملة للتكنولوجيا رقاقة البصرية ذات الصلة، بما في ذلك تصميم رقاقة، الخوارزمية الأساسية، ونقل، والأجهزة الطرفية، وغيرها، نريد أن نبني كامل النظام البيئي الحوسبة البصرية، ولأن Lightelligence التكنولوجيا المتقدمة من المرجح أن تغير تماما البيئة الحوسبة وبالتالي الحصول على الاهتمام، بما في ذلك الحوسبة السحابية بايدو باعتبارها جوهر مشاريع التنمية، فضلا عن عدد من المديرين التنفيذيين صناعة أشباه الموصلات الولايات المتحدة ومتفائل بشأن المستقبل بسبب شرائح الضوئية، وتصبح Lightelligence المستثمرين في وقت مبكر.
وقال شين ييتشن ل دت يونيو أنه نظرا لبرنامجها البحوث القائمة على النانو الفوتون في برنامج دكتوراه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، تطبيقات الذكاء الاصطناعى تقلع بسرعة فقط في عام 2015. ومن المعروف جيدا أنه بالإضافة إلى البيانات، واستخدام الأجهزة لمنظمة العفو الدولية هو أيضا مهم جدا ، حتى يبدأ مع فكرة التطبيقات الضوئية في بيئة الحوسبة.
ولكن لماذا لا أحد يعتقد أن تحويل الفوتونات تستخدم لحساب تأثير الشبكات العصبية ذلك عام 2015؟ قال شين تشن أيضا أن هذا هو لأنه في الماضي الحوسبة الشبكة العصبية ليست شعبية، وليس يحسب حساب المنطق التقليدي الفوتون لا أفضل مكان.
في الواقع، قد تكون رقاقة الضوئية هي أنسب بنية الأجهزة المستقبلية لحسابات منظمة العفو الدولية لأن طبيعة الضوء خطية بطبيعتها (أهم جزء من حسابات منظمة العفو الدولية)، والذي ينطوي على الحوسبة المتوازية عالية الأبعاد. وعلى النقيض من ذلك، على الرغم من أن الحوسبة الكمومية قد وجهت اهتماما كبيرا في الآونة الأخيرة بسبب الذكاء الاصطناعي، إلا أن الحوسبة الكمومية لا تزال مجالا أفضل في فك التشفير أو البحث، بالإضافة إلى أنها ليست ناضجة بعد في الإنتاج الضخم، ولكن إمكاناتها لا ينبغي الاستهانة بها.
من انتقال إلى حساب، رقائق الفوتون سوف تصبح الحل النهائي الحوسبة؟
اثنين من الظواهر الفيزيائية مختلفة تماما، الكهربائية والبصرية، نجحت أخيرا في الحصول على معا بعد أن قدمت إنتل أول معيار كموس عملية السيليكون الهجين السيليكون من عام 2006. على مر السنين، نقل بصري فائقة النطاق الترددي استنادا إلى هذه التكنولوجيا أصبحت العمارة المفضلة لمراكز البيانات عالية الأداء، وبالتالي الحد من الاختناقات النظام الناجم عن كميات كبيرة من نقل البيانات بشكل فعال.
في عام 2015، نشر الباحثون عب تقنية تجريبية جديدة للحوسبة الفوتونية من خلال دمج مجموعة من فوتونات السيليكون في نفس حجم حزمة وحدة المعالجة المركزية، ولكن المشكلة مع الضوئيات السيليكون كانت دائما واجهة البصرية للرقاقة، ولكن حل الضوئيات آي بي إم يمكن تطبيق الحل على نظام على رقائق (سوك)، ونقل الضوء بين رقائق مع موصلات حافة غير مكلفة، أو رقاقة إلى رقاقة الاتصالات ببساطة عن طريق الانضمام معا حواف رقاقة كموس.
يتم تطوير هذه رقائق الضوئية أساسا لحل رقاقة التقليدية إلى رقاقة، أو رقاقة إلى الذاكرة مشاكل الربط النظام.مع اختراع رقاقة الضوئية المتكاملة، واستبدال الماضي ضخمة معقدة الهندسة المعمارية انتقال بصري، و أسرع، وقت استجابة أقل.
ومع ذلك، فإن المفهوم الحقيقي لجلب الفوتونات في مجال الحوسبة وحتى تشكيل "رقاقة الضوئية" لم يتم اكتشافها تدريجيا في العامين الأخيرين.
على الرغم من أن تكنولوجيا رقاقة أشباه الموصلات تعتمد على دمج التطبيقات والخوارزميات الجديدة، ويمكن القيام المزيد والمزيد من الأشياء، في الواقع، العمارة رقاقة نفسها تقوم على نفس المنطق وتقتصر تكنولوجيا أشباه الموصلات، قوة الحوسبة، وحجم، و استهلاك الطاقة وتكوين التكلفة من الصعب تحقيق التوازن بين الزوايا الأربع للعلاقة.
في هذا الوقت، فإن الصناعة تبحث بنشاط عن تقنيات الحوسبة الجديدة التي يمكن كسر الوضع الراهن غبو، رقائق الشبكة العصبية، دسبس و فبغا كلها وضعت في أوقات مختلفة، وهي جيدة في حل الحوسبة الخاصة بالتطبيقات، ولكن هذه الرقائق لا تحل المشكلة الأساسية المشكلة، وهذا هو، القيود المادية على أساس هيكل أشباه الموصلات.
الشكل 丨 مبدأ نقاط الاشتباك العصبي الفوتون
إن احتياجات الحوسبة المتزايدة لمنظمة العفو الدولية تجلب بنية المعالجة وتشغيلها، حيث ستقوم إنتل، على سبيل المثال، بالجمع بين وحدة الحوسبة بو و فبغا في المستقبل للتعامل مع سيناريوهات التطبيقات الأكثر تعقيدا، حيث تعزز نفيديا بشكل كبير أحدث جيل من حلول غبو وبالإضافة إلى ذلك، يأمل كثيرون في إدخال معماريات جديدة أكثر ملاءمة لحسابات محددة، مثل نبو، والحوسبة الكمومية، وأحدث مفاهيم الحوسبة: الدوائر الضوئية القائمة على الدوائر الضوئية (الدوائر الضوئية) هندسة الحوسبة.
في الواقع، تم استخدام "الضوء" في بيئة الحوسبة لأكثر من عقد من الزمان، وكان يستخدم أساسا لنقل البيانات بين رقائق مختلفة أو أجهزة التخزين، ولكن لأن تقنيات النقل ذات الصلة مكلفة جدا ويجب أن تكون مترابطة يمكن للمحيط غالية أن تظهر فوائدها، وبالتالي، فإن انتقال "الضوء" لم تنتشر إلى السوق الاستهلاكية، مما أدى بنا ليس لديهم فهم واضح لهذه الحقيقة.
ومع ذلك، والحساب هو مستوى آخر من المشكلة.
الشكل 丨 الضوئيات الذكية رقاقة الضوئية
مع مفهوم بسيط جدا لشرح رقاقة الحوسبة الفوتون، هو استخدام رقاقة مفاتيح بصرية لا تعد ولا تحصى، ودور يشبه البوابة المنطقية في رقائق أشباه الموصلات، واستخدام أطوال موجية مختلفة، مرحلة وشدة تركيبات الضوء، مرآة معقدة، فلتر وبنية المنشور من مجموعة من معالجة المعلومات.
الضوئيات السيليكون والالكترونيات الدقيقة، تقوم على بنية السيليكون مادة شبه موصلة، والجوانب البصرية انتقال الاتصالات والتطبيقات السيليكون كانت شعبية كبيرة، ويرجع ذلك إلى رد فعل سريع وخصائص متوازية من الضوء، ويمكن أن تنقل على الفور كميات كبيرة من البيانات، لذلك يستخدم على نطاق واسع في البيانات مركز الخدمة. بسبب استقرار انتقال الفوتون، التوازي، بسيطة نسبيا في تصميم وتصحيح ونقل وتحويل الطاقة المطلوب هو صغير للغاية، وبالتالي فإن استخدام الفوتون حسابها الإطار النظري يمكن القيام به منخفضة نسبيا أداء استهلاك الطاقة ثانيا، من الناحية النظرية، يمكن أن يتم رقائق الضوئية على التطبيقات الصغيرة جدا، مثل الأجهزة النقالة.
رقاقة الضوئية يمكن أن يتبع تكنولوجيا أشباه الموصلات ناضجة الحالية، ولا يزال في مرحلة تجريبية شرائح الضوئية يتطلب سوى عملية ميكرون القديم يمكن أن تحقق بشكل كبير وراء كل من قوة الحوسبة رقائق أشباه الموصلات، وبالتالي مستقبل مركبة فضائية مصغرة هائلة. مع الزيادة في كثافة رقاقة، يمكن أن يكون الأداء نموا كبيرا، وحتى لديهم الفرصة لإعادة كتابة تماما حدود قانون مور.
تكنولوجيا كموس يتبع أكبر ميزة للحوسبة الفوتون، ولكن الهدف هو عدم استبدال الحوسبة أشباه الموصلات التقليدية
الشكل 丨 كموس
وقال شين يى تشن أيضا أنه منذ رقاقة الضوئية هي في الأساس لا تزال تقوم على عملية التصنيع كموس الحالية، بل هو أكثر فائدة من حيث التكلفة أو تكنولوجيا الإنتاج الضخم من العملية الخاصة المستخدمة في الحوسبة الكمومية على الرغم من أن رقائق الضوئية هي حاليا في المختبر في الكثافة انها أفضل من رقاقة أشباه الموصلات التقليدية ولكن أفضل بكثير من رقاقة الكم.
ومع ذلك، فإن أداء رقاقة الضوئية يعتمد على الهندسة المعمارية والخوارزمية، مثل عدد موجات مختلفة من الضوء لاستخدامها في نفس الوقت على الجمع، أو عرض النطاق الترددي للإشارة البصرية المستخدمة في رقاقة، وعنق الزجاجة من التحويل الكهروضوئية، ميزة وجهة نظر، في خوارزمية المناسبة لتحقيق مائة مرة سرعة رقائق أشباه الموصلات التقليدية ليست مشكلة كبيرة.
بالطبع، من الناحية النظرية، يمكن للرقاقة الضوئية على نطاق واسع القيام به، يمكن أن تفعل سوى القليل جدا، ولكن لأن النور ليس مناسبة لعملية غير الخطية، بالإضافة إلى التكامل وحجم الشريحة الضوئية لا تزال لديها مواصفات معينة، لتحل تماما محل رقائق أشباه الموصلات لا تزال صعوبة كبيرة.
من رقاقة، وخوارزمية البيئة المحيطة يتطور
أكد شين تشن أيضا أن Lightelligence تطوير رقاقة الضوئية الحالية تم الانتهاء من مختبر عرض مسرحي، في خوارزمية والحافلات والتخزين لديها تصميم مماثل من التقدم، وبطبيعة الحال، فإن أهم رقائق الكمبيوتر أو البيئة، وهذا يتطلب أيضا المزيد من البحوث المؤسسات والشركات للانضمام إلى التوسع في الحوسبة البصرية في الميدان لإنشاء مشترك.
لأن المنتج الرئيسي هو الشريحة، الجزء الأساسي هو مزيج من الخوارزميات والأجهزة، والتعليم رقاقة ومترجم المقابلة، وLightelligence العمل هو جعل رقائق يمكن تطبيقها على أطر شعبية تطويرها حاليا في السوق، على سبيل المثال، تنسورفلو، مقهى وهلم جرا.
وبالإضافة إلى ذلك، يتم احتساب بسبب الفوتون في نقل أو تخزين خصوصياته، Lightelligence أيضا على تطوير تصميم المحيطية المقابلة. وبطبيعة الحال، والآن في الاستخدام، على الرغم من أن نظام التخزين يمكن تسريع وصول سرعة التجارية، ولكن قد تحد من أداء الحوسبة الضوئية، ولذلك، فإن هذا الجزء من المستقبل، أو مع الحوسبة الفوتون الأمثل تصميم كهدف، سوف تكون قادرة على تسليط الضوء على المزايا العامة للحوسبة الفوتون.
بعد فريق Lightelligence تعمل الآن على تحسين البيئي حساب الفوتون الارتباط، المسار الحالي ليست ناضجة، ولكن هذه الصناعة للحوسبة عالية الأداء، وحتى أفضل العصبية بنية الحوسبة شبكة ديه توقعات عالية جدا، وأعتقد أن الضوئية بنية الحوسبة الهبوط، يمكن أن يعجل كثيرا ما يصل وتحسب منظمة العفو الدولية الشاملة التغيير البيئي.
وقال شين يي تشين، سواء كان لغرض معين، أو القدرة الحاسوبية للأغراض العامة، وهذا سوف يكون اختيار مختلفة عملية التنمية رقاقة الهندسة المعمارية. Lightelligence أولا أم أن التكنولوجيا أو تطبيق سيناريوهات أكثر نضجا الضوئية تطبيقات رقاقة، ثم تتحول تدريجيا لتوسيع متاح مجموعة من التطبيقات، في حين تعمل أيضا على تطوير الواجهات الأمامية والخلفية للتكنولوجيا رقاقة الضوئية، وتكييفها على نحو أفضل لمستقبل سيناريوهات الحوسبة المختلفة.
وأكد شين أيضا أنه لا تزال هناك العديد من التحسينات الهندسية الرئيسية التي يتعين إجراؤها على الطريق إلى الحوسبة الفوتونية بشكل عام، ولكن ربما يكون أفضل وقت وأقرب شيء لتحقيقه، بالمقارنة مع المحاولات السابقة للحوسبة الفوتونية.