नए लॉजिक गेट आज के चिप्स प्लेटोब्लॉकचैन डेटा इंटेलिजेंस से एक लाख गुना तेज हैं। लंबवत खोज। ऐ.

नए लॉजिक गेट आज के चिप्स से लाख गुना तेज हैं

समय टिकट: 23 मई, 2022 10:00 पूर्वाह्न
लाइट वेव इलेक्ट्रॉनिक्स कंप्यूटिंग लॉजिक गेट फास्ट

As मूर की विधि धीमी गति से शुरू होता है, प्रसंस्करण गति में घातीय वृद्धि को जारी रखने के लिए नए तरीकों की खोज जारी है। नए शोध से पता चलता है कि "लाइटवेव इलेक्ट्रॉनिक्स" के रूप में जाना जाने वाला एक विदेशी दृष्टिकोण एक आशाजनक नया एवेन्यू हो सकता है।

जबकि कंप्यूटर चिप्स में नवाचार मृत से बहुत दूर है, ऐसे संकेत हैं कि कंप्यूटिंग शक्ति में घातीय वृद्धि जो हमने पिछले 50 वर्षों में प्राप्त की है, वह है धीमी गति से शुरू. जैसे-जैसे ट्रांजिस्टर लगभग परमाणु पैमाने तक सिकुड़ते जाते हैं, कंप्यूटर चिप पर और अधिक निचोड़ना कठिन होता जा रहा है, इस प्रवृत्ति को कम करते हुए कि गॉर्डन मूर ने पहली बार 1965 में देखा था: यह संख्या लगभग हर दो साल में दोगुनी हो जाती है।

लेकिन प्रसंस्करण शक्ति में एक समान रूप से महत्वपूर्ण प्रवृत्ति बहुत पहले समाप्त हो गई: "डेनेर्ड स्केलिंग,जिसमें कहा गया है कि ट्रांजिस्टर की बिजली की खपत उनके आकार के अनुरूप गिरती है। यह एक बहुत ही उपयोगी प्रवृत्ति थी, क्योंकि चिप्स जल्दी गर्म हो जाते हैं और बहुत अधिक शक्ति खींचने पर क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। डेनार्ड स्केलिंग का मतलब था कि हर बार ट्रांजिस्टरank, इसलिए उनकी बिजली की खपत हुई, जिससे चिप्स को बिना गर्म किए तेजी से चलाना संभव हो गया।

लेकिन यह प्रवृत्ति बहुत छोटे पैमाने पर वर्तमान रिसाव के बढ़ते प्रभाव के कारण 2005 में वापस आ गई, और चिप घड़ी की दरों में तेजी से वृद्धि हुई। चिपमेकर्स ने मल्टी-कोर प्रोसेसिंग में शिफ्ट होने का जवाब दिया, जहां कई छोटे प्रोसेसर तेजी से काम पूरा करने के लिए समानांतर में चलते हैं, लेकिन तब से घड़ी की दर कमोबेश स्थिर रही है।

अब हालांकि, शोधकर्ताओं ने एक ऐसी तकनीक की नींव का प्रदर्शन किया है जो आज के चिप्स की तुलना में घड़ी की दर दस लाख गुना अधिक कर सकती है। यह दृष्टिकोण अल्ट्रा-फास्ट बर्स्ट प्राप्त करने के लिए लेज़रों के उपयोग पर निर्भर करता हैs बिजली का और इसका उपयोग अब तक का सबसे तेज़ लॉजिक गेट बनाने के लिए किया गया है - सभी कंप्यूटरों का मूलभूत निर्माण खंड।

तथाकथित "लाइटवेव इलेक्ट्रॉनिक्स" इस तथ्य पर निर्भर करता है कि सामग्री के संचालन में इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए लेजर लाइट का उपयोग करना संभव है। शोधकर्ताओं ने पहले ही प्रदर्शित कर दिया है कि अल्ट्रा-फास्ट लेजर पल्स फेमटोसेकंड टाइमस्केल्स पर करंट के फटने को उत्पन्न करने में सक्षम हैं - एक सेकंड के एक अरबवें हिस्से का दस लाखवां हिस्सा।

उनके साथ उपयोगी कुछ भी करना अधिक मायावी साबित हुआ है, लेकिन एक में कागज में प्रकृति, शोधकर्ताओं ने सूचना प्रसंस्करण के लिए इस घटना का उपयोग करने का एक तरीका तैयार करने के लिए सैद्धांतिक अध्ययन और प्रयोगात्मक कार्य के संयोजन का उपयोग किया।

जब टीम ने अपने अल्ट्रा-फास्ट लेजर को दो सोने के इलेक्ट्रोड के बीच फंसे एक ग्रैफेन तार पर निकाल दिया, तो इससे दो अलग-अलग प्रकार की धाराएं उत्पन्न हुईं। प्रकाश से उत्साहित कुछ इलेक्ट्रॉन एक बार प्रकाश बंद होने के बाद एक विशेष दिशा में चलते रहे, जबकि अन्य weपुन: क्षणिक और weकेवल गति में रहते हैं जबकि प्रकाश waबेटा। शोधकर्ताओं ने पाया कि वे अपने लेजर पल्स के आकार को बदलकर बनाए गए करंट के प्रकार को नियंत्रित कर सकते हैं, जो तब उनके लॉजिक गेट के आधार के रूप में इस्तेमाल किया गया था।

लॉजिक गेट्स दो इनपुट लेकर काम करते हैं—या तो 1 या 0—उन्हें प्रोसेस करना और एक आउटपुट प्रदान करना। सटीक प्रसंस्करण नियम उन्हें लागू करने वाले लॉजिक गेट के प्रकार पर निर्भर करते हैं, लेकिन उदाहरण के लिए, एक और गेट केवल 1 आउटपुट करता है यदि इसके दोनों इनपुट 1 हैं, अन्यथा यह 0 आउटपुट करता है।

शोधकर्ताओं की नई योजना में, दो सिंक्रनाइज़ लेज़रों का उपयोग क्षणिक या स्थायी धाराओं के फटने के लिए किया जाता है, जो लॉजिक गेट के इनपुट के रूप में कार्य करते हैं। आउटपुट के रूप में 1 या 0 के बराबर प्रदान करने के लिए ये धाराएं या तो एक दूसरे को जोड़ या रद्द कर सकती हैं।

और लेज़र पल्स की चरम गति के कारण, परिणामी गेट पेटाहर्ट्ज़ में गति से काम करने में सक्षम है, जो कि आज के सबसे तेज़ कंप्यूटर चिप्स को प्रबंधित करने वाली गीगाहर्ट्ज़ गति से एक मिलियन गुना तेज है।

जाहिर है, पारंपरिक लॉजिक गेट्स के लिए उपयोग किए जाने वाले ट्रांजिस्टर की सरल व्यवस्था की तुलना में सेटअप बहुत बड़ा और अधिक जटिल है, और इसे व्यावहारिक चिप्स बनाने के लिए आवश्यक तराजू तक कम करना एक विशाल कार्य होगा।

लेकिन जबकि पेटाहर्ट्ज़ कंप्यूटिंग जल्द ही कोने के आसपास नहीं है, नए शोध से पता चलता है कि लाइटवेव इलेक्ट्रॉनिक्स भविष्य के लिए अन्वेषण करने के लिए एक आशाजनक और शक्तिशाली नया एवेन्यू हो सकता है कंप्यूटिंग.

छवि क्रेडिट: रोचेस्टर विश्वविद्यालय / माइकल ओसाडिव

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