Zijn fotonische computers end CPU chips de volgende grote stap in de wereld van wetenschap, AI, laptops, servers en smartphones?

Fotonische (op licht gebaseerde) processors worden gebruikt om een ​​computerchip te maken die met hoge snelheden berekeningen kan uitvoeren. In een recent gepubliceerd onderzoek kon het onderzoeksteam aantonen dat deze nieuwe chips veel beter waren dan traditionele elektronische chips.

Fotonisch computergebruik heeft absoluut het potentieel om een ​​game-changer te worden in de computerwereld. Dit is waarom:

Voordelen van fotonisch computergebruik

Snelheid: Fotonen reizen veel sneller dan elektronen, wat leidt tot aanzienlijk hogere verwerkingssnelheden.

Energie-efficiëntie: Fotonisch computergebruik kan energiezuiniger zijn, vooral voor grootschalige gegevensverwerking.

Bandbreedte: Fotonische systemen kunnen veel grotere hoeveelheden gegevens verwerken in vergelijking met elektronische systemen.

Parallelle verwerking: Fotonische apparaten kunnen meerdere berekeningen tegelijkertijd uitvoeren, waardoor complexe taken worden versneld.

Huidige status en uitdagingen

Hoewel fotonisch computergebruik nog in de kinderschoenen staat, is er aanzienlijke vooruitgang geboekt. Er zijn echter nog steeds uitdagingen die moeten worden overwonnen:

Integratie met elektronica: Het naadloos integreren van fotonische componenten met traditionele elektronische circuits is een complexe taak.

Kosten: Het ontwikkelen en produceren van fotonische apparaten kan duur zijn.

Miniaturisatie: Het verkleinen van fotonische componenten om ze in kleinere apparaten te laten passen is een uitdaging.

De toekomst van fotonisch computergebruik

Ondanks deze uitdagingen zorgen de potentiële voordelen van fotonisch computergebruik voor aanzienlijke onderzoeks- en ontwikkelingsinspanningen. Naarmate de technologie vordert, kunnen we verwachten dat fotonische oplossingen steeds vaker worden toegepast in verschillende toepassingen, waaronder:

Kunstmatige intelligentie: Fotonisch computergebruik kan AI-algoritmen en trainingsprocessen versnellen.

High-Performance Computing: Het kan supercomputers aandrijven die enorme datasets aankunnen.

Datacenters: Fotonische netwerken kunnen de efficiëntie van datacenters verbeteren en het energieverbruik verminderen.

Hoewel fotonisch computergebruik misschien nog niet de "next big thing" is, is het ongetwijfeld een technologie met een enorm potentieel om de manier waarop we in de toekomst computeren te revolutioneren.

Bedrijven zoals IBM en het Duitse Q.ANT maken al fotonische CPU's die kunnen worden geïntegreerd in grote servers. Intel stelde al hun eerste photonic CPU voor in 2023.

 

Artikels over fotonische computer CPU's

https://qant.com/#product-lines

https://research.ibm.com/projects/photonic-devices

https://www.zdnet.com/article/ibm-is-using-light-instead-of-electricity-to-create-ultra-fast-computing/

https://www.unite.ai/nl/photonic-chips-seem-to-boost-speed-of-ai-processes-dramatically/

Meer over fotonische CPU's

Fotonische CPU's de volgende grote stap om snelle berekeningen te maken aan de snelheid van het licht

In wezen gebruiken PIC's fotonen in plaats van elektronen om informatie te verwerken en te verspreiden. In een fotonische chip passeren fotonen optische componenten zoals golfgeleiders, lasers, polarisatoren en faseverschuivers.

Hoewel op fotonen gebaseerd computergebruik een enorm potentieel heeft voor de toekomst, bevindt het zich nog in een vroeg stadium van ontwikkeling. Hoewel er aanzienlijke vooruitgang is geboekt, zoals het creëren van CPU's die licht gebruiken voor gegevenstransport, is brede commerciële acceptatie waarschijnlijk nog jaren weg.


Voordelen van op fotonen gebaseerd computergebruik

Hogere snelheden: Fotonen kunnen gegevens veel sneller verzenden dan elektronen, wat leidt tot aanzienlijk hogere verwerkingssnelheden. IBM heeft al zo'n Fotonische CPU ontwikkeld die 1000 keer sneller is dan de normale CPU's die we nu kennen.

Lager energieverbruik: Fotonische apparaten kunnen mogelijk werken op lagere vermogensniveaus, wat het energieverbruik en de warmteontwikkeling vermindert.

Hogere bandbreedte: Fotonische interconnects kunnen veel grotere hoeveelheden gegevens verwerken, wat complexere en data-intensievere toepassingen mogelijk maakt.

Uitdagingen en beperkingen

Technologische hindernissen: Het ontwikkelen van efficiënte en schaalbare fotonische componenten en systemen is een complexe technische uitdaging.

Integratie met bestaande infrastructuur: Het integreren van fotonische technologieën met huidige elektronische systemen vereist aanzienlijk onderzoek en ontwikkeling. Eerst zullen ze verschijnen op serverlocaties en naarmate ze kleiner en kleiner worden, zullen ze uiteindelijk in de computers, laptops en misschien mobiele telefoons van elke dagelijkse consument passen.

Kosten: Fotonische componenten kunnen duurder zijn om te produceren dan traditionele elektronische componenten, wat hun wijdverbreide acceptatie mogelijk beperkt.

De toekomst van computing

Hoewel foton-CPU's een veelbelovende technologie zijn, is het onwaarschijnlijk dat het de enige oplossing is voor toekomstige computingbehoeften. In plaats daarvan kunnen we een hybride aanpak zien die het beste van beide werelden combineert: elektronische en fotonische technologieën die samenwerken om optimale prestaties en efficiëntie te bereiken.

Andere opkomende technologieën die de toekomst van computing kunnen vormgeven

Quantum computing: het benutten van quantummechanica voor het oplossen van complexe problemen die onhandelbaar zijn voor klassieke computers.

Probabilistic Computing: Gebruikt de natuurkunde van de wereld om te berekenen en voorspellen en gebruikt P-Bits

Neuromorphic Computing: Geïnspireerd door het menselijk brein, gericht op het creëren van energiezuinigere en intelligentere systemen.

AI en Machine Learning: Continu evoluerend om innovatie en automatisering op verschillende gebieden te stimuleren.

Conclusie

Hoewel foton-CPU's een fascinerende ontwikkeling zijn, is het nog te vroeg om definitief te zeggen of ze de volgende grote stap zullen zijn. De toekomst van computing omvat waarschijnlijk een combinatie van technologieën, die elk bijdragen aan vooruitgang op verschillende gebieden.