俄羅斯聯(lián)邦核中心研制出光學(xué)超級計算機(jī)

俄羅斯聯(lián)邦核中心研制出光學(xué)超級計算機(jī)的圖1

據(jù)俄羅斯衛(wèi)星網(wǎng)近日報道,俄羅斯聯(lián)邦核中心——全俄實驗物理科學(xué)研究所(俄羅斯國家原子能集團(tuán)公司(Rosatom)位于下諾夫哥羅德州薩羅夫區(qū)的企業(yè))研制出獨一無二的光學(xué)超級計算機(jī),并已取得專利。這種光學(xué)超算與傳統(tǒng)計算機(jī)相比具有巨大優(yōu)勢。

據(jù)報道,這里指的是所謂的光子計算機(jī),其計算過程"建立"在激光輻射脈沖的相互作用上,而不是像傳統(tǒng)計算機(jī)那樣建立在電子元件的工作上。這種光子計算機(jī)由電和"光"兩部分組成。機(jī)器代碼(即一組指令)轉(zhuǎn)換為激光脈沖。光子通過波導(dǎo)進(jìn)入光子處理器,激光脈沖在這里發(fā)生相互作用,然后進(jìn)行與電子計算機(jī)相同的邏輯運(yùn)算。接下來,激光束離開處理器,返回計算機(jī)的電子部分,光學(xué)信息再次轉(zhuǎn)換成用戶可以訪問的電信息。光子計算機(jī)研發(fā)人員、全俄實驗物理科學(xué)研究所理論與數(shù)學(xué)物理研究所首席研究員謝爾蓋·斯捷潘年科解釋稱,光子計算機(jī)可用來解決超出"半導(dǎo)體"超級計算機(jī)能力的問題。

他表示,應(yīng)用光子技術(shù)實現(xiàn)傳統(tǒng)計算機(jī)性能只需數(shù)萬分之一或數(shù)十萬分之一的能量。

斯捷潘年科表示:"如果一臺超級計算機(jī)需要放在一個足球場大小的建筑內(nèi),那么同樣性能可通過半升杯子即可容納的光子計算機(jī)來實現(xiàn),且散熱量約為一百瓦,比鍋爐低。"

各國專家早就開始研制光子計算機(jī),但由于各種原因均未成功。全俄實驗物理科學(xué)研究所提出了新的光子計算機(jī)工作原理,可以盡可能地減少計算機(jī)光電部分之間的轉(zhuǎn)換,因為這種轉(zhuǎn)換需要大量的時間和能量。

全俄實驗物理科學(xué)研究所發(fā)明的光子處理器進(jìn)行對半導(dǎo)體計算機(jī)而言最復(fù)雜的乘法運(yùn)算時每秒最多可執(zhí)行5萬兆次浮點運(yùn)算,且這種處理器的峰值功率僅為100瓦(而相同功率的現(xiàn)有電子處理器每秒最多僅可執(zhí)行5兆次浮點運(yùn)算,即比光子處理器慢一萬倍)。與此同時,通過縮短光波長度可大幅提高光子計算機(jī)的性能。

至于借助光子計算機(jī)可解決哪些具體問題,例如研究人類遺傳特征。

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