Фотонные чипы: стартап из Штутгарта заменяет электронику
Фотонные чипы: стартап из Штутгарта заменяет электронику
Искусственный интеллект требует все больше энергии от крупных центров обработки данных. Например, запрос к Chat-GPT требует примерно в 10 раз больше энергии, чем простой запрос к Google. Стартап Q.ANT из Штутгарта обещает помочь в этом деле. Компания Q.ANT приступила к производству фотонных компьютерных чипов. Производитель обещает, что фотонные чипы используют свет, а не электричество, работают быстрее и потребляют гораздо меньше энергии, чем обычные процессоры.
Читайте также: Слабый спрос на чипы негативно сказывается на доходах Samsung
До сих пор считалось, что эта технология подвержена ошибкам больше, чем чипы, работающие от электричества. Компания из Штутгарта утверждает, что решила эту проблему. Первые фотонные чипы должны появиться на рынке уже через два года.
Параллельные вычисления делают фотонные чипы быстрыми
Одно из преимуществ фотонных чипов в том, что они могут выполнять большое количество вычислительных операций одновременно. Хитрость: на одной и той же инфраструктуре чипа можно параллельно проводить разные вычисления, используя разные длины волн, то есть разные цвета. Это одна из причин высокой скорости работы чипов.
Еще одно преимущество: чипы производят вычисления не в цифровом виде, то есть с единицами и нулями, а в аналоговом. Здесь переменные меняются непрерывно и не совершают цифровых скачков. Аналоговый способ вычисления лучше еще и потому, что нет необходимости отвлекаться на двоичную систему.
Фотонные чипы: стартап из Штутгарта заменяет электронику. Фото: Jason Jarrach / unsplash.com
Исследователи уже несколько десятилетий пытаются реализовать эту вычислительную технологию. Михаэль Фертш, один из управляющих директоров Q.ANT, объясняет, что им удалось совершить прорыв благодаря своему фотонному чипу. «Впервые в мире нам удалось реализовать такой вычислительный элемент, который может напрямую рассчитывать уравнения природы, установленные нами, и генерировать результаты такого качества, какого мир еще не видел».
Экономия энергии с помощью света
Аналоговая вычислительная технология для расчета аналогового мира. Это понятно. Но почему фотонным чипам требуется гораздо меньше энергии, чем обычным? Одна из причин заключается в том, что их не нужно охлаждать. Михаэль Фертш объясняет это так: «Через чип всегда нужно пропускать ток, то есть подавать напряжение и работать с резистором. Свет просто скользит по чипу. Это требует меньше энергии».
А поскольку свету не нужно работать против резистора, не выделяется тепло. Это означает, что чипы Q.ANT не нуждаются в охлаждении. Это экономит много энергии.
Дешевые производственные технологии 90‑х годов
Компания Q.ANT, которая уже начала строить свой первый завод в Штутгарте, извлекает выгоду из огромного стремления к миниатюризации схем обычных компьютерных чипов, работающих на электричестве. Такая миниатюризация повысила производительность, но весь производственный процесс очень чувствителен и дорог.
Фотонные чипы не нуждаются в этих крошечных структурах. Вот как Q.ANT приобретает по выгодной цене бывшую в употреблении устаревшую технологию производства фотонных чипов: «Эти производственные системы были передовыми в цифровой электронике в 1990‑х годах. А поскольку свет может жить в этих больших структурах, мы можем переоборудовать эти производственные мощности, существующие в Германии и по всему миру, и превратить их в производственные мощности для наших высокопроизводительных чипов будущего», – говорит Фёртш.
Проблемы с аналоговыми вычислениями
Параллельные вычисления, быстрое переключение с помощью света, низкое энергопотребление. Энджелл Бебети, защищающий докторскую диссертацию в Институте физики микроструктур Макса Планка в Галле по теме фотоники, также оценивает потенциал фотонных чипов как высокий. Однако он также знает, что исследователи уже много лет работают над аналоговыми вычислительными технологиями с использованием света и пока не достигли удовлетворительных результатов.
Фотонные чипы: стартап из Штутгарта заменяет электронику. Фото: Louis Reed / unsplash.com
В основном это связано с определенной погрешностью аналоговых вычислений, говорит Бебети: «В аналоговых вычислениях, в отличие от цифровых, то есть с нулями и единицами, всегда есть погрешности измерений. И они увеличиваются тем больше, чем больше компонентов вы вводите в систему. И теперь вопрос заключается в том, получаете ли вы в итоге тот результат, который хотите, или же ошибок слишком много, что приводит к неправильному результату?»
Фотонные чипы планируют выпустить через 2 года
Все дело в масштабируемости. При использовании отдельных чипов небольшие погрешности для многих задач незначительны. Но работает ли эта технология в больших масштабах, если тысячи таких процессоров будут работать вместе в центрах обработки данных? По словам Михаэля Фертша, Q.ANT решил эту проблему. «Используя нашу технологию чипов, нам удалось снизить погрешность до промышленно низкого уровня. Это означает полную совместимость с существующей технологией».
Будет интересно посмотреть, как Q.ANT планирует выпустить первые чипы на рынок всего через два года. К тому времени станет ясно, действительно ли базирующаяся в Штутгарте компания совершила прорыв в области аналоговых фотонных вычислений.
Читайте также:
- VR против тревоги: как технологии меняют психотерапию
- В Гамбурге построят жилой квартал с использованием новейших технологий
- Германия ставит на квантовые технологии
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
