数据:
加州理工学院研发的新一代全光计算机,速度超过100GHz,有望突破现有计算机速度和效率限制。
线索:
该全光计算机通过光信号替代传统电力,突破了“Dennard缩放比例定律”和“冯·诺依曼瓶颈”。其核心技术为光学循环神经网络,在高速计算和数据处理方面展现出独特优势。投资机会包括高速通信、超快成像与生成式AI的市场,然而,需关注技术实现的可行性及可能的安全性问题。
正文:
加州理工学院的研究人员最近推出了一款新型全光计算机,运行速度超过100GHz。这一计算机的速度优势预计将推动计算技术的新纪元。计算机的工作频率是其指令执行速度的关键指标,直接关系到运算性能。通常情况下,计算机频率的提升受限于摩尔定律,此法则在2000年代初期已停滞在约5GHz。
导致这一停滞的原因主要有两个:一是“Dennard缩放比例定律”,它表明随着晶体管尺寸的减小,效率本应维持,但实际却因漏电效应导致功耗上升;二是“冯·诺依曼瓶颈”,这种限制制约了内存与处理器之间的数据传输速度,这些因素整体上阻碍了超高速计算技术的发展。
加州理工学院的研究团队采用创新设计,开发出能够使用光信号进行计算的全光计算机。相比传统计算机的电力驱动,这种计算机通过光信号避免了高功耗与数据传输速度限制。其核心组件为光学腔体,不仅作为运算层,同时是内存单元。通过激光脉冲,数据处理得以以极高的速度进行循环操作。
这种全光架构在信号分类、时间序列预测及图像生成等任务方面展现了前所未有的速度和效率,与传统计算机相比,消除了与数据传输和功率密度相关的瓶颈,显著提高了运算效率。
研究人员指出,这种全光计算机有潜力彻底改变高速通信、超快成像和生成式AI等领域。若与一些研究人员开发的增强逻辑门结合,应用前景将更加广阔,自动驾驶汽车可能依赖此技术实现瞬间决策,从而提升电动汽车的安全性与可靠性。
发布时间:
2025-01-22 16:08:00
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