Komputery przyszłości będą przesyłać informacje z prędkością światła. Naukowcy wykonali pierwszy krok w kierunku stworzenia układów fotonicznych [DEPESZA]
Wraz z rozwojem sektora sztucznej inteligencji oraz Big Data rośnie zapotrzebowanie na komputery o wysokiej mocy obliczeniowej. Urządzenia oparte na architekturze krzemowej stanowią przeszkodę na drodze do skalowania rozwiązań tego typu. Branża technologiczna poszukuje rozwiązań, które pozwolą szybciej i sprawniej przetwarzać duże zasoby informacji. Z pomocą mogą przyjść nie tylko komputery kwantowe, lecz także układy fotoniczne wykorzystujące do przesyłania informacji wiązkę światła, a nie sygnał elektryczny.
Zaawansowane systemy sztucznej inteligencji oraz algorytmy analizy Big Data wymagają technologii zdolnej do przetwarzania dużych zasobów informacji przy niskim nakładzie energetycznym oraz wysokiej wydajności. W odpowiedzi na rozwój tego sektora gospodarki inżynierowie Google opracowali specjalizowane układy scalone Tensor Processing Unit przystosowane do pracy w głębokich sieciach neuronowych oraz systemach uczenia maszynowego. Jednak nawet tak wyspecjalizowane jednostki mogą okazać się niewystarczające do stworzenia wydajnych sieci neuronowych nowej generacji z powodu zbyt archaicznej architektury bazującej na rozwiązaniach krzemowych.
Naukowcy z George Washington University znaleźli sposób na znaczące przyspieszenie wyspecjalizowanych układów obliczeniowych.
– Odkryliśmy, że zintegrowane platformy fotoniczne, które integrują wydajną pamięć optyczną, mogą uzyskiwać te same operacje, co jednostka przetwarzająca tensor, ale zużywają one ułamek mocy i mają wyższą przepustowość, a po odpowiednim wytrenowaniu mogą być używane do wykonywania wnioskowania z prędkością światła – podkreśla Mario Miscuglio, adiunkt na Wydziale Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej Uniwersytetu George’a Washingtona.
Na łamach magazynu „Applied Physics Reviews” zaproponowali skonstruowanie sieci neuronowej, która przesyłałaby informacje za pośrednictwem wiązki światła, a nie impulsu elektrycznego. Fotoniczne TPU miałoby umożliwić symultaniczne gromadzenie, przesyłanie i przetwarzanie danych. Wdrożenie nowej architektury pozwoliłoby dwu–trzykrotnie zwiększyć przepustowość komputerów pracujących w ramach sieci neuronowych.
– Wyspecjalizowane procesory fotoniczne mogą zaoszczędzić ogromne ilości energii, skrócić czas reakcji i zmniejszyć ruch w centrum danych – przekonuje Mario Miscuglio.
Technologia fotonicznego przetwarzania danych jest jednak dopiero we wczesnej fazie rozwoju. Choć dysponujemy światłowodami zdolnymi do przesyłania danych w formie wiązki światła, do stworzenia komputera optycznego potrzebne są jeszcze układy optyczne przystosowane do fotonicznego przetwarzania informacji.
Ważny krok na drodze do urzeczywistnienia tej technologii wykonali naukowcy z IBM Research Zurich, którzy w 2019 roku zaprezentowali optyczny tranzystor organiczny, przetwarzający dane z 1000-krotnie wyższą prędkością niż układy krzemowe. Wstępne eksperymenty wykazały, że tranzystory tego typu mogą pracować z częstotliwością dochodzącą do teraherca. Do upowszechnienia technologii tego typu niezbędne jest jednak zminiaturyzowanie układu fotonicznego – tranzystor IBM Research Zurich jest 1000-krotnie większy niż współczesne tranzystory krzemowe.
(Newseria Innowacje)
Czytaj także
- 2025-06-12: Wakacje wyzwaniem dla operatorów komórkowych. W najpopularniejszych kurortach ruch w sieci rośnie nawet pięciokrotnie
- 2025-06-13: Hejt w sieci dotyka coraz więcej dzieci w wieku szkolnym. Rzadko mówią o tym dorosłym
- 2025-06-10: Polska może dołączyć do globalnych liderów sztucznej inteligencji. Jednym z warunków jest wsparcie od sektora publicznego
- 2025-06-12: Nowe technologie mogą wspierać samoleczenie. Szczególnie pomocne są dane zbierane przez aplikacje i urządzenia mobilne
- 2025-05-23: Kolejne 9 mld zł trafi na budowę i modernizację sieci energetycznych. Inwestycje pomogą wyeliminować ryzyko blackoutu
- 2025-05-27: SUV-y dominują rynek motoryzacyjny. Hyundai wprowadzi latem do sprzedaży nowy siedmioosobowy model
- 2025-05-28: Interakcja z firmą jest dla klientów równie ważna jak jej produkty. Biznes wykorzystuje do tego AI
- 2025-05-14: Blackout w Hiszpanii i Portugalii ujawnił braki europejskiego systemu elektroenergetycznego. Niezbędna modernizacja sieci i połączeń między krajami
- 2025-04-14: Nowe technologie podstawą w reformowaniu administracji. Będą też kluczowe w procesie deregulacji
- 2025-04-15: Obciążenia regulacyjne uderzają w branżę nowych technologii i start-upy. To może hamować innowacje
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii

Konsument

Za trzy miesiące ruszy w Polsce system kaucyjny. Wątpliwości budzą kwestie rozliczeń i podatków
Zaledwie trzy miesiące zostały do startu systemu kaucyjnego w Polsce. Kaucje obejmą szklane i plastikowe butelki oraz puszki z napojami. To duża zmiana dla producentów napojów, sklepów i konsumentów oraz pośredniczących w zbiórce operatorów systemów kaucyjnego. Na razie przepisy są na tyle niedoprecyzowane, że budzą wiele wątpliwości w kwestii rozliczania podatków czy rozliczeń z operatorami. Producenci będą musieli płacić podatek od niezwróconych butelek, co zwiększy ich koszty.
Konsument
Branża opakowań nie traktuje unijnych regulacji jako zagrożenia. Widzi w nich impuls do rozwoju

W UE co roku wytwarza się ponad 2,2 mld t odpadów. Aby ograniczyć ich ilość, promowane jest przechodzenie na bardziej zrównoważony model, czyli gospodarkę o obiegu zamkniętym. W ramach pakietu zmian prawnych ograniczających negatywny wpływ działalności człowieka na środowisko nacisk położony jest w dużej mierze na producentów opakowań. Przedstawiciele branży podkreślają, że nowe regulacje to dla nich nie tylko nowe obowiązki, ale też okazja na zbudowanie przewagi konkurencyjnej.
Prawo
Trwają prace nad nowymi przepisami chroniącymi dzieci przed wykorzystywaniem seksualnym. Mają dostosować prawo do rozwoju technologii

Surowsze kary dla przestępców, zniesienie terminu przedawnienia i zrównanie przestępstw offline z tymi dokonywanymi w internecie – to niektóre zmiany zaproponowane przez Parlament Europejski do przepisów dotyczących ochrony dzieci przed nadużyciami seksualnymi. Europosłowie chcą, by były to kwestie zharmonizowane w ramach UE. Szczególnie istotne jest dostosowanie prawa do wyzwań związanych z rozwojem nowych technologii – powinno ono uwzględniać m.in. filmy czy obrazy wytworzone z pomocą AI.
Szkolenia

Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.