Danimarka Teknik Üniversitesi'ndeki mühendisler, çiplerin bilgi taşıma biçimini değiştirebilecek ve elektrik sinyallerinin yerini ışığın alabileceği bir nanolazer üretti.
Cihaz, ışığı son derece küçük bir alanda hapseden bir nanokavite etrafında kurulu; ekip bu tasarıma aşırı dielektrik hapsetme diyor. Işık bu kadar sıkıştırıldığı için lazer oda sıcaklığında çalışıyor ve çok az güç gerektiriyor. Sonuçlar Science Advances dergisinde yayımlandı.
Elektronlar yerine ışık
Modern işlemciler veriyi bakır yollar üzerinden elektrik akımı olarak taşıyor; bu, enerjiyi ısı olarak harcıyor ve sinyaller ilerledikçe yavaşlıyor. Optik bağlantılar veri merkezlerindeki sunucuları zaten birbirine bağlıyor, ancak bunları bir çipe küçültmek zor oldu çünkü lazerler genellikle çevrelerindeki transistörlerden çok daha büyük olmalı.
DTU tasarımı bu boyut sınırını aşıyor. Lazerlerin binlercesi tek bir mikroçipe yerleşebilir ve her biri bir telden elektron yerine bir dalga kılavuzundan foton gönderebilir. Çalışmayı yöneten Profesör Jesper Mork, 'Nanolazer, yüksek performansı minimum boyutla birleştiren yeni nesil bileşenler yaratma olanağı açıyor' dedi.
Tasarruf nereden geliyor
Mork, bilgisayarlarda nanolazer kullanmanın enerji tüketimini yarıya kadar azaltabileceğini tahmin ediyor. Kazanç tek bir iyileştirmeden değil, aynı anda birkaçından gelecek: devreler içinde daha az direnç ısınması, veri merkezlerinde daha az soğutma ihtiyacı ve çiplerin işi daha erken bitirmesini sağlayan daha hızlı aktarım hızları. Veri merkezleri küresel elektriğin büyük ve artan bir payını zaten tüketiyor, bu yüzden küçük verimlilik kazançları büyük tasarruflara dönüşüyor.
Ekip cihazı üniversitenin DTU Nanolab temiz odasında üretti. Geriye kalan sorun güç. Mevcut lazer optik olarak sürülüyor ve onu elektrik akımıyla çalıştırmak sonraki araştırma zorluğu. Mork bu adımın beş ila on yıl sürebileceğini ve çipte optik bilişimin kapısını açacağını söyledi.
Araştırmacılar bilişimin ötesinde, yoğunlaştırılmış ışığın yüksek çözünürlüklü görüntüleme ve çok hassas biyosensörler sağladığı sağlık teknolojisinde de kullanım alanları görüyor.