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
- 2025-07-04: Marcelina Zawadzka: Uwielbiam zakupy online. Kiedy mały wieczorem zasypia, to ja mam wtedy czas na przeglądanie ofert w sieci
- 2025-07-08: Maciej Dowbor: Domówki i rolki przyniosły nam dużo większą popularność niż telewizja. Ludzie nas odbierają jak dobrych znajomych
- 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
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii

Prawo

Konkurencyjność firm wśród najważniejszych zadań dla kolejnego budżetu UE. Komisja szuka nowych źródeł dochodów
Przed budżetem na kolejną siedmioletnią perspektywę stoi szereg wyzwań. Jednym z nich są potrzeby zwiększania wydatków na obronność i zbrojenia oraz na wsparcie konkurencyjności europejskich firm. Jednocześnie dla zaspokojenia rosnących potrzeb w priorytetowych obszarach konieczne są nowe źródła dochodów.
Transport
Dostawy elektrykiem w centrum Warszawy. DACHSER wprowadził do Polski swój bezemisyjny program

Drogowy, morski, lotniczy i kolejowy transport towarów odpowiada dziś za około 8 proc. światowych emisji CO2, a po uwzględnieniu infrastruktury logistycznej takiej jak magazyny czy porty udział ten wzrasta do 11 proc. – wynika z danych Massachusetts Institute of Technology. Transformacja sektora transportowego ma więc istotne znaczenie dla redukcji emisji, a wśród kluczowych działań przewoźników jest elektryfikacja ich flot. Firma logistyczna DACHSER wprowadza w Polsce zrównoważoną koncepcję bezemisyjnych dostaw i uruchamia dostawy elektrykiem w centrum Warszawy.
Media i PR
Parlament Europejski wzywa do większej ochrony wolności dziennikarzy. Wiceprzewodnicząca: media mają pełnić funkcję kontrolną, a niektórym rządom to się nie podoba

8 sierpnia br. w państwach członkowskich UE zacznie obowiązywać europejski akt o wolności mediów. Przepisy rozporządzenia mają chronić pluralizm i niezależność mediów. Jak wynika z nowego raportu KE dotyczącego praworządności, wciąż jest to obszar, w którym jest dużo zagrożeń. Również Parlament Europejski wzywa kraje członkowskie do intensywnych wysiłków na rzecz wolności mediów i ochrony dziennikarzy.
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.