Американские ученые создали первый гибридный свето-электронный микрочип

Калифорнийские физики первыми в мире создали сложный микропроцессор, который использует одновременно и пучки света, и электрические импульсы для передачи и обработки данных, что в ближайшем будущем в тысячи раз ускорит вычислительные системы.

Данное устройство уже сегодня можно применять на практике - процессор калифорнийских ученых построен на базе микроархитектуры RISC-V, которая была создана в 2010 году в стенах Беркли и к которой программисты уже успели адаптировать операционные системы Linux, FreeBSD и создать компиляторы и все необходимые инструменты для разработки ПО.

Объединение света и электронов в одном «флаконе», как рассказывают исследователи, стало возможным благодаря созданию особых световодов на базе соединения германия и кремния, которые можно «печатать» внутри чипа по тем же правилам и методам, которые используются для изготовления обычных микросхем.

Использование световодов вместо обычных металлических дорожек позволяет достичь двух вещей – резко снизить потери энергии на транспортировку информации от процессора к памяти и обратно, а также достичь довольно внушительных для электронных систем 2,5 гигабит в секунду на каждый световой канал передачи данных.

На передачу одного бита данных этот чип тратит всего 1,3 пикоджоуля энергии, что на порядки меньше, чем у электронных способов транспортировки информации. Дальнейшее развитие этой технологии и замена большей части шин данных внутри самих процессоров и чипов памяти, как объясняют ученые, еще больше ускорит их за счет сокращения энергопотребления и снижения токов утечки.

Уже сейчас, ожидая успех и бурное развитие технологий, авторы статьи создали два стартапа, SiFive и Ayar Labs, которые будут заниматься коммерциализацией проекта и продвижением подобных гибридных процессоров в дата-центрах, где львиная доля расходов электроэнергии приходится на передачу информации.