Ограниченията на закона на Мур могат да бъдат преодолени с магнито-оптични технологии
(снимка: CC0 Public Domain)
Международен екип от учени разработи магнитооптична платформа, която е 100 пъти по-бърза от съвременните електронни системи. Изследователите са създали свръхбърза оптична памет с практически неограничен живот.
От десетилетия има постоянен напредък в намаляването на размера и увеличаването на производителността на електронните схеми за компютри и смартфони. Законът на Мур обаче играе голяма роля, поради физическите ограничения – в броя на транзисторите, които могат да се вградят в един чип, и генерираната топлина, когато са опаковани плътно. Така изчислителната мощност постепенно достига плато, докато изкуственият интелект, машинното обучение и други ресурсоемки приложения изискват все по-висока производителност.
Международен екип от изследователи разработи фотонна платформа, използваща магнитооптичен материал, наречен итриев железен гранат с добавка на церий (Ce:YIG), съобщи Science Daily. Оптичните свойства на този материал се променят динамично под въздействието на външни магнитни полета. Използвайки малки магнити за съхраняване на данни и контролиране на разпространението на светлината в материала, учените са създали нов клас магнито-оптична памет.
Иновативната платформа използва светлина за извършване на изчисления при значително по-високи скорости и с по-голяма ефективност от традиционната електроника. Новият тип памет има скорост на превключване 100 пъти по-висока от тази на днешните фотонни интегрални схеми, консумира около десет пъти по-малко енергия и може да бъде препрограмирана многократно, за да изпълнява различни задачи.
Докато съвременната оптична памет има ограничен живот и може да бъде презаписана до 1000 пъти, учените демонстрират в своето изследване, че магнито-оптичната памет може да бъде презаписана повече от 2,3 милиарда пъти, което на практика означава неограничен живот.
„Тези магнитооптични материали позволяват използване на външно магнитно поле за контролиране на разпространението на светлина през тях. В този проект използваме електрически ток за програмиране на микромагнити и съхраняване на данни”, поясняват учените.
„Магнитите контролират разпространението на светлината вътре в материала, позволявайки сложни операции като умножение на матрица-вектор, което е в основата на всяка невронна мрежа”, уточнява Паоло Пинтус, доцент в университета в Каляри.