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速度提高百倍,可重寫超過二十三億次 新型磁光存儲器助力超快計算

5個月前 來源:中國科技網(wǎng) 觀看:152

一個由多國科學家組成的國際團隊在開發(fā)高能效計算機方面取得重磅成果:用于超快計算的新型磁光存儲器。這是一種創(chuàng)新的光子平臺,不僅開關速度比當前最先進光子集成技術快100倍,還可重寫超過23億次。相關論文發(fā)表在最新一期《自然·光子學》雜志上。37X即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

未來計算領域面臨的一項重要挑戰(zhàn)是內存計算,特別是利用光子內存來實現(xiàn)幾乎即時的操作和響應。然而,這一領域一直受到多種因素的限制,如緩慢的開關速度、有限的可編程性等。37X即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

最新研究旨在克服這些障礙。該團隊來自意大利卡利亞里大學、美國加州大學圣巴巴拉分校、匹茲堡大學以及東京科學研究所。他們采用了一種特殊的磁光材料——鈰摻雜釔鐵石榴石,這種材料的光學屬性可以根據(jù)外部磁場的變化而動態(tài)調整。通過引入微型磁體作為數(shù)據(jù)存儲單元,并控制光信號在材料中的路徑,研究團隊成功開發(fā)出一種全新的磁光存儲器。37X即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

這種新設備具有顯著優(yōu)勢:它不僅實現(xiàn)了比當前最先進光子集成技術快100倍的開關速度,而且能耗僅為前者的1/10左右;更重要的是,它可進行多次重新編程以適應不同任務的需求。相比之下,現(xiàn)有的高端光學存儲設備通常只能承受最多1000次寫入操作,而新開發(fā)的磁光存儲器卻能夠支持超過23億次的重寫,這表明其可能擁有近乎無限的服務壽命。37X即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

此外,研究團隊還強調了這些磁光材料的獨特之處,在于它們允許使用外部磁場來調控光的傳播方式。在此基礎上,團隊成員利用電流對微小磁體進行了編程,用以保存信息。這些磁體反過來又決定了光在材料內部如何行進,從而使得復雜運算,如矩陣向量乘法得以實施,這是所有神經(jīng)網(wǎng)絡架構的關鍵組成部分。37X即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

總編輯圈點37X即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

數(shù)字化時代,各種各樣的應用和場景源源不斷地產(chǎn)生著海量數(shù)據(jù)。如何更高效地處理和分析這些數(shù)據(jù),同時又盡量降低能耗?這就對計算機的效率和能耗都提出了極高要求。用于超快計算的新型磁光存儲器,正是在這樣的技術背景下應運而生。它的開關速度實現(xiàn)上百倍提升,同時能耗又顯著降低,很好地契合了超快計算對高性能存儲器的需求。可以預見,越來越多高性能存儲器的誕生,將為更加高效、流暢、即時的通信提供堅實技術支撐。37X即熱新聞——關注每天科技社會生活新變化gihot.com

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