پژوهشگران موفق شدهاند در آزمایشی جدید ۱۰۵ هزار نوسانساز ساخته شده در ابعاد نانومتری را تنها در ۴۵ نانوثانیه همگامسازی کنند. این دستاورد میتواند یکی از مهمترین گامها برای توسعه کامپیوترهایی باشد که به جای تکیه بر ترانزیستورها، از پدیدههای فیزیکی دیگری برای انجام محاسبات استفاده میکنند.
برخلاف پردازندههای متداول که محاسبات را با استفاده از میلیاردها ترانزیستور انجام میدهند، در این روش هزاران یا میلیونها نوسانساز (اسیلاتور) بسیار کوچک با یکدیگر برهمکنش میکنند و نتیجه محاسبه از نحوه همگام شدن آنها استخراج میشود.
استفاده از نوسانساز به جای ترانزیستور
در این روش که محاسبات مبتنی بر اسیلاتور نام گرفته، هر یک از نوسانسازها تنها ۱۰ تا ۲۰ نانومتر اندازه دارد و مانند یک آهنربای بسیار کوچک رفتار میکند. زمانی که شبکه فعال میشود، همه این عناصر بدون کنترل مستقیم و تنها از طریق برهمکنش طبیعی خود، به یک وضعیت پایدار و هماهنگ میرسند.
آنچه که این آزمایش جدید را برجسته میکند، میزان بزرگی آن است. رکورد قبلی تنها شامل ۶۴ نوسانساز بود اما این بار پژوهشگران سوئدی، هندی و ژاپنی در یک پروژه مشترک موفق شدند تعداد آنها را به ۱۰۵ هزار برسانند که تقریباً هزار برابر بیشتر است.
جالبتر اینکه افزایش تعداد نوسانسازها تأثیر چندانی بر زمان همگامسازی نداشت. شبکهای با ۱۰۰ نوسانساز حدود ۱۰ نانوثانیه زمان نیاز داشت، در حالی که آرایه ۱۰۵ هزار تایی تنها در ۴۵ نانوثانیه به حالت پایدار رسید.
البته این فناوری قرار نیست جایگزین مستقیم پردازندههای فعلی شود. چنین معماریهایی برای همه نوع محاسبات مناسب نیستند، اما در برخی حوزهها میتوانند بسیار کارآمد باشند که از جمله آنها میتوان هوش مصنوعی، تشخیص الگو، تحلیل داده، شبیهسازیهای علمی، شبکههای مخابراتی و برخی مدلهای مالی را برشمرد.
به گفته پژوهشگران این آرایهها در آینده میتوانند با فرکانسهایی در حد دهها گیگاهرتز کار کنند و در عین حال انرژی بسیار کمتری نسبت به معماریهای رایج مصرف کنند.
یکی دیگر از نکات جالب این پژوهش، مزایای آن در مقایسه با کامپیوترهای کوانتومی است. برخلاف سامانههای کوانتومی که برای جلوگیری از خطا به سازوکارهای بسیار پیچیده نیاز دارند، شبکه نوسانسازها پس از همگام شدن، سیگنال بسیار پایداری تولید میکند و خواندن نتیجه آن سادهتر است.
با وجود مزایای یاد شده، این فناوری هنوز در مراحل اولیه تحقیقاتی قرار دارد و تا ورود به پردازندههای تجاری فاصله زیادی باقی مانده است. با این حال آزمایش اخیر نشان میدهد که آینده محاسبات الزاماً به کوچکتر شدن ترانزیستورها وابسته نیست و فناوریهای کاملاً متفاوت نیز میتوانند در سالهای آینده وارد رقابت شوند.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت