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科学家开发全新全光计算机:惊人的100GHz

来源:快科技 2025-01-22 17:27 /

  加州理工学院(Caltech)的研究人员近日公布了一款速度超过100GHz的全光计算机,有望开启超快运算的新时代。

  据报道,计算机的频率是决定其执行指令速度的关键因素,直接影响运算性能,历史上曾随着摩尔定律稳步提升,但在2000年代初期便停滞在5GHz左右。

  主要受限于两大障碍:一是“Dennard缩放比例定律”,该定律认为缩小晶体管尺寸可以维持效率,但较小的晶体管会漏电,导致功耗增加。

  二是“冯·诺依曼瓶颈”,它限制了内存和处理器之间的数据传输速度,这些限制阻碍了超高速处理技术的发展。

  然而,加州理工学院的研究人员通过一项创新设计突破了这些限制,他们开发的全光计算机使用光信号代替传统电力,从而避开了传统计算机的功耗和数据传输瓶颈。

  这台计算机的核心是一种基于光学实现的循环神经网络,利用激光脉冲处理数据,其关键组件是一个光学腔体,它同时作为内存和运算层,光信号以激光脉冲的频率进行高速循环和操作。

  这种全光架构能够以无与伦比的速度和效率执行信号分类、时间序列预测和图像生成等任务,与传统计算机相比,消除了数据传输和功率密度相关的瓶颈,极大地提升了运算效率。

  研究人员指出,这种新型计算机有望彻底改变高速通信、超快成像和生成式AI领域。

  如果与一些研究人员开发的增强逻辑门结合,其应用前景将更加广阔,此外,自动驾驶汽车也可能依赖这项技术进行瞬间决策,进一步提高自动驾驶电动汽车的可靠性。

原标题:彻底颠覆!科学家开发全新全光计算机:惊人的100GHz
责任编辑:李晓灵
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