Ученые из США обнародовали подробности о работе первого в мире фотонного микропроцессора, который использует для передачи данных свет вместо электрического тока. Говоря точнее, в микропроцессоре интегрировано более 70 млн транзисторов и 850 фотонных компонентов.
Исследователи из Университета штата Колорадо в Боулдере совместно с коллегами из Калифорнийского университета в Беркли и Массачусетского технологического института представили процессор, который построен на основе архитектуры RISC-V. Размер кристалла составляет 6 x 3 мм. Чип обладает двумя вычислительными ядрами, 1 МБ памяти SRAM и 850 световыми портами ввода-вывода.
Характерной особенностью фотоники является возможность передачи данных на разные расстояния — от долей миллиметра до нескольких километров — при одинаковых энергозатратах: для обеспечения пропускной способности на уровне 1 Тбит/с требуется всего 1,3 Вт энергии. Использование света с различной длиной волны позволит организовать передачи нескольких параллельных потоков данных по одному каналу, что может увеличить и без того немалую пропускную способность оптического канала.
«Это позволяет очень плотно разместить на чипе порты для передачи данных светом, которые обеспечивают огромную пропускную способность», — сказал исследователь. По оценке создателей микропроцессора, по пропускной способности в расчете на единицу площади кристалла он превосходит электронные микросхемы в 10-50 раз.
Появление первых тестовых образцов фотонных процессоров, готовых к коммерческому применению, ожидается к началу 2017 г. От фотонных вычислений выиграют рядовые пользователи: такие чипы смогут повысить производительность смартфона или ноутбука без ущерба для времени автономной работы. В дата-центрах чипы, работающие «на свету», позволят многократно ускорить передачу данных между тысячами серверов, что, к примеру, приведет к более быстрой работе поисковой системы Google или функции распознавания изображений Facebook.
Тем временем в России
Пока американские ученые занимаются разработкой «световых» процессоров и даже рассказывают о первых прототипах, в России, как отмечает Vestifinance, начинают выпускать собственные компьютеры. И что самое интересное, «начинка» отечественных ПК разрабатывается и собирается тоже на просторах нашей родины.
В начале месяца «Ижевский радиозавод» выпустил первые экземпляры персональных компьютеров «Эльбрус-401». Машина оснащена отечественной операционной системой. Ее можно использовать в качестве офисного персонального компьютера. «Эльбрус-401» разработан на базе микропроцессора «Эльбрус-4С» и предназначен для оборудования автоматизированных рабочих мест (АРМ) операторов, организации микросерверов и информационных терминалов, применения в промышленной автоматизации и в системах с повышенными требованиями к информационной безопасности. АРМ «Эльбрус-401» выполнен в корпусе MiniTower.
Отметим, что система на кристалле «Эльбрус-4С» содержит 4 вычислительных ядра, кэш-память 2-го уровня общим объемом 8 МБ, 3 контроллера памяти, 3 канала межпроцессорного обмена и канал ввода-вывода. Рабочая тактовая частота микросхемы 800 МГц. Кристалл выполнен по технологической норме 65 нм, средняя рассеиваемая мощность – 45 Вт.
На материнской плате реализован набор периферийных интерфейсов: Gigabit Ethernet, SATA 2.0, IDE, USB 2.0, RS-232, DVI (используется встроенная видеокарта). На плате предусмотрено посадочное место и установлен SSD-диск формата microSATA. Имеется разъем PCI-Express х16 (используются 8 линий), позволяющий устанавливать карты расширения или 3D-видеокарту семейства AMD Radeon (установлена в штатной конфигурации). Интерфейс IDE подведен к разъему карты CompactFlash (используется для нужд двоичного транслятора).
