Исследователи разработали программируемый оптический микрочип, который устраняет проблему статического энергопотребления и может использоваться в задачах обработки информации, машинного обучения и искусственного интеллекта.
Чип построен с применением фазопереходных материалов. Эти материалы позволяют хранить данные в устойчивом, энергонезависимом состоянии, не требующем постоянного питания.
Разработка также демонстрирует возможность точного и надежного управления оптическими схемами с помощью электрических сигналов. По словам авторов, это первый подобный результат для таких систем.
Снижение энергопотребления и гибкость
Ключевое отличие чипа это отсутствие необходимости в постоянной подаче энергии для поддержания состояния схемы.
Традиционные оптические системы требуют непрерывного питания, особенно если их нужно перенастраивать, что ограничивает применение, например, в задачах ИИ. В новой архитектуре состояние можно изменить и зафиксировать без дальнейшего энергопотребления.
Это достигается за счет использования фазопереходных материалов, известных по оптическим носителям вроде CD и DVD. Они способны сохранять информацию без питания.
Чип можно перепрограммировать под разные задачи, что делает его аналогом программируемых решений в электронике.
Производство и масштабируемость
Микрочип был изготовлен с использованием стандартных производственных процессов на кремниевых пластинах, предоставленных Intel Corporation.
Производство проходило в Washington Nanofabrication Facility и заняло около четырех лет.
Использование типовых фабричных процессов подтверждает возможность масштабирования технологии и ее применения в массовом производстве.
Возможные применения
Чип может использоваться в различных областях, включая обработку информации, сенсорику, визуализацию, машинное обучение и системы искусственного интеллекта.
Среди ближайших направлений это применение в вычислениях для ИИ, оптических коммутаторах в дата-центрах и системах оптического зондирования.
Следующим этапом станет создание более крупной оптоэлектронной системы, включающей сам чип, электронную управляющую плату и алгоритмы автоматизации.
Источник: TechExplore