Científicos crean el primer procesador que usa luz

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Científicos crean el primer procesador que usa luz

Crean un procesador que utiliza fotones como bits es un hito en la informática ya que no solo significa 50 veces más velocidad sino también un ahorro importante de energía.

Los investigadores crearon dosnúcleos de procesadorconmás de 70millones de transistoresy 850componentesfotónicosen un chipde 3 por6milímetros y además demostraron que su nuevo diseño puede escalarse y reproducirse fácil y rápido para su producción en masa.

El nuevo chip es señal del próximo paso en la evolución tecnológica que será integrado a la comunicación de fibra óptica mediante la integración en un microprocesador de las interconexiones fotónicas.

“Este es un hito. Es el primer procesador que puede utilizar la luz para comunicarse con el mundo exterior “, dijo Vladimir Stojanovic, profesor asociado de ciencias de la ingeniería y la informática eléctrica en la Universidad de California, Berkeley, quien dirigió el desarrollo del chip. “Ningún otro procesador tiene la fotónica de E / S (entrada y salida) en el chip.”

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Stojanovic y compañero profesor de la Universidad de Berkeley Krste Asanović se asoció con Rajeev Ram en el Instituto de Tecnología de Massachusetts y Miloš Popovic en la Universidad de Colorado en Boulder para desarrollar el nuevo microprocesador.

“Esta es la primera vez que hemos puesto un sistema en conjunto en tal escala, y que además haga algo útil, como ejecutar un programa”, dijo Asanović, que ayudó a desarrollar la arquitectura de código libre y llamado RISC-V, utilizado por el procesador.

 

Más potencia de cálculo menos energía consumida

En comparación con los cables de electricidad, la fibra óptica soporta mayor ancho de banda, llevando más datos a velocidades más altas a grandes distancias con menos energía. Si bien los avances en la tecnología de comunicación óptica han mejorado, nunca habían logrado que un ordenador funcionase como el procesador fotónico y esto se debe a que nadie había descubierto la forma de integrar todos los componentes y que estos se comunicaran entre dispositivos fotonicos sin cambiar mucho los procesos de fabricación actuales.

Los investigadores verificaron la funcionalidad del chip con las interconexiones fotónicos, al usarla para ejecutar varios programas, que requiere para enviar y recibir instrucciones y datos hacia y desde la memoria. Ellos mostraron que el chip tenía una densidad de ancho de banda de 300 gigabits por segundo por milímetro cuadrado, aproximadamente de 10 a 50 veces mayores que los microprocesadores-eléctricos actuales.

La fotónica de E / S en el chip es también de alta eficiencia energética, el uso de sólo 1,3 picojoules por bit, lo que equivale al consumo de 1,3 vatios de potencia para transmitir un terabit de datos por segundo. En los experimentos, los datos se envían a un receptor de 10 metros de distancia.procesorligth
“La ventaja con óptica es que con la misma cantidad de energía, se puede ir de unos pocos centímetros, a pocos metros o unos pocos kilómetros”, dijo el coautor del estudio, el autor principal Chen Sun, “Para los enlaces eléctricos de alta velocidad, 1 metro sobre el límite antes de que necesite repetidores para regenerar la señal eléctrica, y que aumenta rápidamente la cantidad de energía necesaria. Para una señal eléctrica para viajar 1 kilometro, se necesitaría miles de picojoules para cada bit”

Además de este gran logro los nuevos procesadores suponen un consumo aún menor de energía lo que viene genial para ayudar a disminuir los problemas relacionados al calentamiento global.

Los autores destacaron que estas adaptaciones todas trabajaban dentro de los parámetros de los sistemas de fabricación microprocesador existentes, y que no será difícil para optimizar los componentes para mejorar aún más el rendimiento de su chip.
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