新型光学装置为超级计算机提速
时间:2017-12-08

   新​​光学加速超级计算机

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  美国日报科学网站12月22日报道标题:更强大的超级计算机?新设备或可以传输光信息。

  研究人员已经开发出一种新型的光学器件,其尺寸足够小,使得单个计算机芯片可以适应数百万个这样的器件。该设备提高了信息处理的速度和能力,使超级计算机更快,更强大。

  无源光学二极管是由两个微小的硅质环组成,其直径仅为10微米,约为人的头发直径的1/10,与其他光学二极管不同,该无源光学二极管可传播信号而无需外部能量源可以很容易地集成到电脑芯片中。

  普渡大学电子与计算机工程系副教授齐明浩表示,这种二极管能够实现非交互式传输,单向信号传输,从而提供信息处理能力。

  齐明浩解释说:这种单向传输是逻辑电路最基本的元素。因此,我们开发的二极管为光信息处理打开了大门。

  尽管光纤电缆可用于在跨洋和横贯大陆的国家传输大量数据,但由于光信号必须转换为电子信号才能在计算机上使用,因此处理速度变慢,数据传输容易受到网络攻击,反之亦然。

  研究人员说:这种转换需要非常昂贵的设备。而你想要做的就是直接将光纤插入你的电脑,而不必转换,所以你得到了很多的带宽和安全性是有保证的。

  研究人员范力表示:“这些二极管非常小,具有一些非常吸引人的特点,这些二极管可以成为光子信息处理芯片组件的未来。

  使用这种新型的光电二极管,不需要光电信号转换,因此可以提高信息处理的速度和安全性。这个设备现在接近商业化生产。用这种新型光电二极管连接多个处理器还可以提高超级计算机的信息处理速度和功率。

  研究人员Leoval Geiger表示:“当今限制超级计算机的主要因素之一是系统中各种独立超级芯片传输信息的速度和带宽,我们开发的光学二极管可能是光互连系统的组成部分,这可能解决这个瓶颈。

  由激光器在通信波长发射的红外光通过光纤,并被称为波导的微结构控制。红外线依次穿过两个硅质环,在微环内发生非线性相互作用。根据首先进入哪一个环,光束向前或向后散射,完成单向传输。环也可以通过微型加热器加热来调节。微型加热器改变传输波长,从而可以处理各种各样的波段。

  美国日报科学网站相关报道(英文)

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