نشرت جامعة أكسفورد رقاقة الضوئية المستخدمة في حساب نتائج R & D في عام 2017، استخدم الباحثون الاستثنائية والمواد مرحلة التغيير والدوائر المتكاملة الضوئية، ودور نقاط الاشتباك العصبي محاكاة الدماغ البشري، وتصميم "نقاط الاشتباك العصبي الفوتون"، سرعة النظري للدماغ الإنسان هي ألف مرة.
في الواقع، فإن فريق البحث المشارك في هذا مع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لديها نتائج مماثلة، اقترحوا استخدام الفوتونات بدلا من حساب الأساس النظري لبنية رقاقة إلكترونية في وقت سابق عام 2016، ويرجع ذلك إلى التفاعل بين عملية الخفيفة والعدسة نفسها هي حساب مجمع: تحويل فورييه - باستخدام هذا المبدأ، واستخدام تقنية التدخل متعددة الحزم، يمكنك إجراء حسابات معامل الارتباط اللازمة لتوصلنا الى رد فعل. وكانت هذه العمارة رقاقة فريق يسمى برمجة تصميم معالج بصريات النانو.
يونيو 2017، قدم معهد ماساتشوستس للفريق البحث تقنية مصممة للبصريات النانو معالج للبرمجة ورقة، والتي نشرت في "نيتشر - الفوتون" المجلة. المؤلف الأول ومؤلف كتاب المقابلة من الورق، ولدت في مدينة هانغتشو شين تشن أيضا Lightelligence حاليا الشريك المؤسس والرئيس التنفيذي، وهو "معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تقنية مراجعة"، واختيار من 20173535 عاما الابتكار التكنولوجي الصين القديمة علوم الشباب و أ.
الحوسبة الضوئية ومزايا فريدة من نوعها في التعامل مع بعض الخوارزميات AI
الشكل شو 2017 "تكنولوجي ريفيو MIT،" الصين "، 35 شخصا تقل أعمارهم عن 35 الابتكار العلمي والتكنولوجي" المرشحين المختارين، الشريك المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة تشن شين أيضا Lightelligence
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. لأن Lightelligence التكنولوجيا المتقدمة من المرجح أن تحدث ثورة في البيئة الحاسوبية، وذلك للاهتمام، بما في ذلك الحوسبة السحابية مثل بايدو مشاريع التنمية الأساسية، وعدد من المديرين التنفيذيين صناعة أشباه الموصلات الولايات المتحدة متفائلون بشأن المستقبل بسبب شرائح الضوئية، و أصبح Lightelligence مستثمر في وقت مبكر.
أعرب شين تشن أيضا DT-يونيو، بسبب برنامجها الدكتوراه في مشروع بحثي MIT هو أساسا لبصريات النانو، فقط في عام 2015، وتطبيقات AI بسرعة تقلع. وكما نعلم جميعا، بالإضافة إلى البيانات، وتطبيق الأجهزة AI هو أيضا مهم جدا، لذلك علينا أن نبدأ مع مفهوم التطبيقات الضوئية في بيئة الحوسبة.
ولكن لماذا لا أحد يعتقد أن تتحول الفوتونات تستخدم لحساب تأثير الشبكات العصبية ذلك عام 2015؟ وقال شين تشن أيضا، وذلك لأن في العصب الماضي شبكة الحاسبات ليست شعبية، والفوتون لا يتم احتساب المنطق التقليدي حساب يفعل أفضل مكان.
في الواقع، فإن رقائق الضوئية ربما يكون الأنسب المقبل للبنية الأجهزة إلى حسابات منظمة العفو الدولية، لأن الخصائص الملازمة للضوء لحساب الخطي (الجزء الأكثر أهمية من حساب في AI)، الذي يحتوي على الحوسبة المتوازية الأبعاد عالية. في المقابل، على الرغم من أن الحوسبة الكمومية قد جذبت الانتباه مؤخرا بسبب AI، لكن الحوسبة الكوانتية لا تزال لصالح مجالات الخبرة لفك أو البحث، والآخر على الإنتاج البيئي لم تنضج بعد، ولكن لا يمكن الاستهانة بها إمكانات.
تحسب من انتقال إليها، ورقائق الضوئية أصبح الحل الحوسبة النهائي؟
بعد ابتداء من عام 2006، قدمت إنتل في CMOS القياسية الأولى تجهيز الهجين الالكتروني ليزر السيليكون والكهربائية والبصرية اثنين من الظواهر الفيزيائية مختلفة جدا أخيرا بنجاح معا. السنوات القليلة المقبلة، وأصبحت النطاق الترددي العالي العمارة البث البصري على أساس هذه التكنولوجيا مركز بيانات عالية الأداء والمفضل، وبالتالي الحد من فعالية الاختناقات الناجمة عن كمية كبيرة من نقل البيانات.
بحلول عام 2015، جعلت الباحثين IBM تقنيات تجريبية جديدة للحوسبة الضوئية، ودمجها في وحدة المعالجة المركزية في نفس حجم الحزمة من قبل مجموعة من الضوئيات السيليكون. تقنية السيليكون الضوئيات لديه مشاكل في تلك الشريحة واجهة البصرية، ولكن حلول IBM يمكن تطبيقها على نظام الضوئية على رقاقة (شركة نفط الجنوب)، موصل قياسي غير مكلفة (موصل حافة) بين رقاقة البصرية انتقال، أو ما دام CMOS حواف شرائح معا سوف تكون قادرة على التواصل مع شريحة إلى شريحة.
هذه التطورات في المقام الأول على رقاقة الضوئية إلى إيجاد حل لمشكلة الربط بين أنظمة التخزين رقاقة ورقاقة بين التقليدي، أو رقاقة و. بحكم رقاقة الضوئية متكاملة للغاية للاختراع الحاضر، استبدال بنية النقل البصرية الكبيرة والمعقدة، وسرعات أعلى، وانخفاض الكمون.
ومع ذلك، فإن "الفوتون" الحقيقي المتخذة لمجال الحوسبة، وحتى مفهوم العمارة "كورقة الضوئية"، ولكن هذا هو ما يقرب من عامين قبل تدريجيا اكتشافها.
لأن على الرغم من أن تكنولوجيا أشباه الموصلات رقاقة تعتمد على التكامل بين التطبيقات الجديدة والخوارزميات، يمكننا أن نفعل أشياء أكثر وأكثر، ولكن في الواقع بنية رقاقة استندت أو تحت نفس المنطق، ويقتصر على تكنولوجيا أشباه الموصلات، والقدرة الحاسوبية، وحجم استهلاك الطاقة، والتكلفة صعبة لتشكيل المربعه متوازنة.
في هذا الوقت، بدأت صناعة أيضا تبحث بنشاط عن تكنولوجيا الحوسبة جديدة لاختراق الوضع. يتم عرض GPGPU، العصبي رقاقة الشبكة، DSP، FPGA في أوقات مختلفة تأتي، وحسن في حل محددة الحوسبة التطبيقات، ولكن لم هذه الرقائق لن يحل المشكلة الأساسية، وهي أن القيود على أساس الخصائص الفيزيائية للهيكل أشباه الموصلات تواجهها.
الشكل شو الفوتون مبدأ العمل متشابك
بواسطة جلب AI من الحوسبة تستمر يحتاج إلى توسيع، وتعزيز تجهيز البنية مستمرة في الظهور، مثل مستقبل إنتل سوف تجمع بين القدرة وحدة المعالجة المركزية وFPGA الحوسبة للقيام سياق التطبيق أكثر تعقيدا؛ وتعزيز نفيديا بشكل كبير في أحدث جيل من الحلول GPU أداء المنطق. وبالإضافة إلى ذلك، هناك أيضا الكثير من الأمل لإطلاق الهيكل الجديد هو أكثر ملاءمة لعملية حسابية محددة، على سبيل المثال، العصبي رقاقة شبكة (NPU) وأجهزة الكمبيوتر الكم (الكم الحوسبة)، وأحدث مفهوم الحوسبة: الدوائر الضوئية (الدوائر الضوئية) تستند الهندسة المعمارية الحوسبة.
في الواقع، "النور" يستخدم في بيئة الحوسبة كان أكثر من بضعة عقود من التاريخ، في الماضي تستخدم أساسا بين رقائق مختلفة أو جهاز تخزين للاستخدام نقل البيانات، ولأن تكاليف نقل التكنولوجيا المرتبطة بها مرتفعة جدا ويجب أن تستخدم مع الطرفية مكلفة من أجل إظهار فعاليتها، لذلك، نقل "النور" لم تكن شعبية في السوق الاستهلاكية، تقودنا الوعي ليس واضحا جدا من هذه الحقيقة.
ومع ذلك، فإن الحساب هو القضايا مستوى آخر.
الشكل شو سمارت الضوئيات رقاقة الضوئية
قاموس رقائق الكمبيوتر الضوئية مع مفهوم بسيط، هو استخدام العديد من تبديل الجهاز البصري على الرقاقة، بناء على بوابة المنطق مماثلة لرقاقة أشباه الموصلات، واستخدام الضوء في تركيبة مع أطوال موجية مختلفة، مرحلة وشدة، وتصفية مرآة معقدة والجهاز مجموعة معالجة المعلومات تتكون من هياكل المنشورية.
تستند الضوئيات السيليكون والالكترونيات الدقيقة، على مادة السيليكون أشباه الموصلات العمارة. وتطبيق السيليكون باعتبارها جوانب نقل الاتصالات البصرية على نطاق واسع، حيث رد الفعل السريع وخصائص متوازية من الضوء، ويمكن أن تنقل على الفور كميات كبيرة من البيانات، لذلك يستخدم على نطاق واسع على مراكز البيانات الخادم. بسبب الاستقرار انتقال الفوتون، التوازي، بسيطة نسبيا في تصميم وتصحيح ونقل وتحويل الطاقة المطلوبة هي صغيرة للغاية، وبالتالي فإن استخدام الفوتون حسابها الإطار النظري يمكن القيام به منخفضة نسبيا أداء استهلاك الطاقة. ثانيا، من الناحية النظرية، يمكن أن رقائق الضوئية تفعل 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 رقاقة أشباه الموصلات قوة الحوسبة، وبالتالي مستقبل الفضاء الحرفية مصغرة هائلة. بحكم زيادة كثافة رقاقة، ولكن أيضا على أداء نموا كبيرا، وحتى تتاح الفرصة لإعادة كتابة تماما حدود قانون مور.
تكنولوجيا CMOS هي في الفوتونات استخدام لحساب الحد الأقصى لميزة، ولكن الهدف من استبدال أشباه الموصلات التقليدية غير الحوسبة
الشكل شو CMOS
وقال شين تشن أيضا، منذ رقاقة الضوئية هي في الأساس عملية تلفيق CMOS في الأساس الحالي، فيما يتعلق حساب الكم باستخدام عملية خاصة، فإن تكلفة إنتاج أو ميزة التقنية لتكون ، وبالرغم من أن المختبر من رقائق الضوئية على نسبة كثافة، ولكن أيضا رقائق أشباه الموصلات التقليدية، ولكن أفضل بكثير من رقاقة الكم.
فعالية شرائح الضوئية بالاعتماد على الهندسة المعمارية والخوارزميات، على سبيل المثال، في حين يتم تنفيذ ضوء أطوال موجية مختلفة باستخدام مزيج من عدد من الطرق، أو عرض النطاق الترددي للإشارة الضوئية المستخدمة في الرقاقة، وعنق الزجاجة التحويل الكهروضوئية، ولكن على ضوء من المادية واحد الخصائص نظر، على خوارزمية المناسبة للقيام مئات أضعاف سرعة رقائق أشباه الموصلات التقليدية لن يكون 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، ومزيد من التكامل من حجم رقاقة من الضوء لا تزال لديها مواصفات معينة، لاستكمال صعوبة كبيرة استبداله أو رقائق أشباه الموصلات لها.
من رقاقة، الخوارزمية على النظام البيئي المحيطة قيد التطوير
أكد شين تشن أيضا، وقد تم الانتهاء حاليا Lightelligence تطوير رقاقة الضوئية مختبر عرض مسرحي، في خوارزمية والحافلات والتخزين لديها تصميم المقابلة من التقدم، وبطبيعة الحال، والشيء الأكثر أهمية هو أن حساب رقاقة البيئي، وهذا يتطلب أيضا المؤسسات البحثية أكثر علمية والشركات إضافة إلى توسيع مجال الحوسبة البصرية لبناء معا.
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، TensorFlow، كافيه وهلم جرا.
وعلاوة على ذلك، لأن حساب انتقال الفوتون أو التخزين لديها خصوصيتها، يتم تطويرها Lightelligence المقابلة للمحيط التصميم. وبطبيعة الحال، والآن في استخدام أنظمة التخزين يمكن تسريع الأرض، وعلى الرغم من أن معدل التجارية، ولكن قد تحد من أداء الحوسبة الضوئية، ولذلك فإن هذا سيكون جزءا من المستقبل هو لتتناسب مع التصميم هو الأمثل للحوسبة الضوئية هو الهدف، إلا أن أفضل تسليط الضوء على حساب العام للفوتون ميزة.
بعد فريق Lightelligence تعمل الآن على تحسين البيئي حساب الفوتون الارتباط، المسار الحالي ليست ناضجة، ولكن هذه الصناعة لعالية الأداء والحوسبة، وحتى أفضل العصبية شبكة الهندسة المعمارية الحوسبة ديه توقعات عالية جدا، وأعتقد أن بنية الحوسبة الضوئية الهبوط، يمكن أن سرعة كبيرة تصل AI التغيير البيئي حساب العام.
وقال شين تشن أيضا أنه سواء غرض معين، أو القدرة الحاسوبية للأغراض العامة، وهذا سيكون عملية اختيار تطوير رقاقة بنية مختلفة. Lightelligence قبل كل شيء، سوف التكنولوجيا أو تطبيق سيناريوهات أن يكون أكثر نضجا تطبيقات رقاقة الضوئية، ثم تتحول تدريجيا لتوسيع نطاق التطبيقات. في حين تعمل أيضا على تطوير الجبهة وينتهي الخلفية للتكنولوجيا رقاقة الضوئية، وتكييفها على نحو أفضل لمستقبل سيناريوهات الحوسبة المختلفة.
أكد شين تشن أيضا، بصفة عامة، وهناك العديد من التحسينات الهندسية كبيرة على احتياجات الطريق الحوسبة الضوئية إلى أن يتم ذلك، ولكن في الماضي ومحاولة كل أنواع الفوتون حسابها مقارنة مع ما يمكن أن يكون أفضل وقت للتحقيق أيضا أقرب واحدة.
