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Processori ottici?

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teoria del tutto
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Re: Processori ottici?

Messaggio da teoria del tutto » 18/06/2018, 9:11

Infatti il mio ragionamento era quello di ingrandire il processore(evitandò i problemi di raffreddamento) portandolo al livello di schermo e sovrapponendo più strati potrei usare e interagire direttamente con il processore e lavorare su un processore diciamo a grattacielo lavorando dal'alto usando gli ascensori e lateralmente usando i corridoi.
Pensiamo di scendere con la luce e usare nei corridoi l'eletricita.
Negli ascensori semplicemente deviando la luce dello schermo di vari colori posso agire solo su determinati piani che mi consentono il passaggio di quel tipo di luce avendo con uno stesso tasto anche 7 risposte o più. Poi posso spostarmi elettricamente nei corridoi e trovarmi le porte aperte che mi liberano il passaggio alle camere.
Oviamente e' da studiare meglio, ma se noi uomini ci viviamo in luoghi simili penso possano starci anche i nostri dati.
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Re: Processori ottici?

Messaggio da [email protected] » 18/06/2018, 22:02

teoria del tutto ha scritto:ma se noi uomini ci viviamo in luoghi simili penso possano starci anche i nostri dati.

Lo sviluppo verticale del processore è essenziale per poter sfruttare macchine con una potenza di calcolo superiore... Facciamo comunque due conti:
La luce ultravioletta ha una lunghezza d'onda molto corta, questo ci potrebbe permettere di usare strutture di cristalli con piste di 121 nanometri.

Gli ultimi processori hanno piste di semiconduttori di 10-11 nanometri.
Per ogni pista ottica del processore ottico, ci stanno 12 piste elettriche al silicio nel processore a semiconduttori. Quindi incappiamo in un problema... un processore ottico di 1 cm[sup]2[/sup] sarebbe 10 volte più lento di un processore al silicio; MA il processore al silicio si surriscalda se il suo clock viene portato ad una frequenza molto alta, e oltre i 4,6 Miliardi di Hertz, rischia di fondere anche con un buon sistema di dissipazione! Limitazione che un processore a ultravioletti si può risparmiare!

Con fasci di ultravioletti di 121 nanometri, potremmo disporre di un limite teorico di frequenza molto molto alto, Quasi 25 PHz o PETAHERTZ! questo perché una singola onda lunga 121 nanometri pulsa quasi 25 milioni di miliardi di volte in un secondo. Mettiamo il caso che riuscissimo anche a produrre un processore ottico stabile con la frequenza di un terahertz: avremmo un processore con una densità 11 volte minore (quindi 11 volte più lento) ma una frequenza 250 volte più veloce!

Ora pensiamo al calore: una piccola serie di LED a UV consumerebbe pochi Watt di energia, (un led a ultravioletti ha una tensione di giunzione di 4,5 Volt, e assorbe dai 10 ai 15 milliampere (4,5 x 12,5 x 0,001 = 0,05625 Watt) quindi una ventina di LED consumano 1 Watt circa, potremmo disporli ai lati di un quadrato, 5 per lato.

potremmo disporre 100 strati di quadratini di cristallo circondati da 20 led ciascuno, costruendo un bel processore cubico che consuma 100 Watt (come un processore normale) il consumo è indifferente dalla frequenza del processore (es. 1000 GHz o 1 THz ) con una densità di transistori ottici molto bassa (il processore farebbe un decimo dei calcoli per ogni pulsazione della sua frequenza) ma nello stesso tempo avrebbe una potenza di calcolo 100 volte superiore dovuta alla sovrapposizione dei vari strati.

Tiriamo le somme: 100 volte più veloce per il numero di strati, 250 volte più veloce per la frequenza, 10 volte più lento per la bassa densità di piste e transistori logici:
100*250/10=2500 volte più veloce.

Un processore 2500 volte più veloce a parità di consumo... (ovviamente il calore prodotto dai led: 360 000 Joule all'ora, dovrebbe venir dissipato dalla base dei LED stessi.

Frequenze di clock più alte, Raggi UV con frequenza più alta (e quindi piste logiche più piccole e densità di calcolo maggiore) e maggior numero di strati, potrebbero aumentare ancor di più la potenza di calcolo di questi processori, e ridurne i consumi.
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