تراشه‌های مبتنی بر نور (Photonic Chips) : آینده سریع‌تر از نور در دنیای پردازش کامپیوتر

در دنیای سخت‌افزار که سرعت و بهره‌وری مهم‌ترین چالش‌ها هستند، نسل جدیدی از تراشه‌ها در حال ظهور است که می‌تواند آینده محاسبات را متحول کند: تراشه‌های مبتنی بر نور (Photonic Chips).
این تراشه‌ها به‌جای انتقال داده با الکترون‌ها، از فوتون‌ها (نور) برای پردازش و ارتباطات داخلی استفاده می‌کنند — تحولی بنیادین که می‌تواند عصر جدیدی از قدرت محاسباتی را رقم بزند.

 چرا تراشه‌های فوتونی مهم‌اند؟

تراشه‌های فعلی بر پایه سیلیکون الکترونیکی محدودیت‌های فیزیکی زیادی دارند. افزایش سرعت پردازش باعث تولید گرما و مصرف بالای انرژی می‌شود. اما تراشه‌های فوتونی:

• سرعتی چند برابر تراشه‌های الکترونیکی دارند.

•  گرمای بسیار کمتری تولید می‌کنند.

•  مصرف انرژی را تا ۹۰٪ کاهش می‌دهند.

•  امکان انتقال داده با پهنای باند نوری (Optical Bandwidth) را فراهم می‌کنند.

به همین دلیل، شرکت‌های بزرگی مانند Intel، IBM، NVIDIA، Lightmatter و PsiQuantum میلیاردها دلار روی توسعه این فناوری سرمایه‌گذاری کرده‌اند.

 کاربردهای Photonic Chips در فناوری‌های آینده

1. هوش مصنوعی (AI):
   مدل‌های یادگیری عمیق به‌دلیل حجم پردازش بالا به توان محاسباتی عظیمی نیاز دارند. تراشه‌های فوتونی می‌توانند زمان آموزش مدل‌های هوش مصنوعی را از هفته‌ها به چند ساعت کاهش دهند.

2. ابررایانه‌ها (Supercomputers):
   در مراکز داده (Data Centers) و ابرکامپیوترها، جایگزینی تراشه‌های الکترونیکی با فوتونی باعث افزایش سرعت پردازش هزاران برابر می‌شود.

3. ارتباطات نوری (Optical Communication):
   انتقال داده بین سرورها و تراشه‌ها با استفاده از نور باعث کاهش تأخیر و افزایش پایداری شبکه می‌شود.

4. محاسبات لبه‌ای (Edge Computing):
   در دستگاه‌های کوچک مثل دوربین‌ها و سنسورهای صنعتی، استفاده از تراشه‌های نوری می‌تواند عملکرد بلادرنگ (real-time) را به سطح جدیدی برساند.

 شرکت‌های پیشرو در تولید تراشه‌های نوری

• Lightmatter: توسعه‌دهنده تراشه‌های نوری برای اجرای مدل‌های هوش مصنوعی.

• Intel Photonics: یکی از پیشگامان تولید تراشه‌های سیلیکونی فوتونی (Silicon Photonics).

• PsiQuantum: تمرکز بر رایانش کوانتومی نوری.

• Ayar Labs: متخصص در ارتباطات نوری میان‌تراشه‌ای.

 آینده Photonic Chips

تا سال ۲۰۳۰، انتظار می‌رود فناوری Photonic Computing به یکی از پایه‌های اصلی ابررایانه‌ها، خودروهای خودران، و مراکز داده هوشمند تبدیل شود.
این تراشه‌ها نه‌تنها سرعت پردازش را به سطح جدیدی می‌رسانند، بلکه با کاهش چشمگیر مصرف انرژی، گامی بزرگ به سوی محاسبات سبز و پایدار خواهند بود. tomshardware 

  سوالات متداول (FAQ)

1. تراشه مبتنی بر نور چیست؟

تراشه‌ای است که برای انتقال و پردازش داده‌ها از نور (فوتون) به جای الکترون استفاده می‌کند و سرعت و بازده بالاتری دارد.

2. تفاوت تراشه نوری و تراشه سیلیکونی چیست؟

تراشه‌های سیلیکونی از جریان الکتریکی استفاده می‌کنند، در حالی که تراشه‌های نوری داده را با پالس‌های نوری منتقل می‌کنند، که باعث افزایش سرعت و کاهش گرما می‌شود.

3. کدام شرکت‌ها در حال توسعه تراشه‌های فوتونی هستند؟

شرکت‌هایی مانند Intel، Lightmatter، IBM و Ayar Labs از پیشگامان این فناوری محسوب می‌شوند.

RootNet.ir