USA: Optischer Mikroprozessor der Zukunft entwickelt

Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology, der University of California und der University of Colorado ist es gelungen einen Mikroprozessor herzustellen, der Licht anstatt Drähte zur Datenverarbeitung nutzt. Über die Entwicklung des Mikroprozessors auf Lichtbasis hatten wir euch schon vor einigen Monaten berichtet und bislang war die Herstellung eines solchen Prozessors teuer und eine ziemlich große Hürde, die nun aber genommen wurde. Auf dem neuen Licht-Mikroprozessor befinden sich 70 Millionen Schalter und 850 optische Komponenten und die erste Demonstration des innovativen Prozessor-Prototyps war auch schon erfolgreich. Warum Licht-Prozessoren die nächste Generation von Mikroprozessoren darstellen und wie sie genau funktionieren seht und erfahrt ihr in diesem Beitrag.

Prototyp erreicht 50 fache Geschwindigkeit

Mit 300 Gigabyte pro Sekunde auf einem Quadrat-Mikrometer ist die Übertragungsrate des optischen Mikroprozessors bis zu 50 Mal höher als die von konventionellen Mikroprozessoren. Zudem sparen die optischen Mikroprozessoren einiges an Energie. Rechenzentren nutzen im Durchschnitt 20 – 30 Prozent des Stroms für die Kommunikation zwischen Prozessoren, Speicher und Netzwerkkarten. Die optischen Mikroprozessoren werden so nicht nur die Geschwindigkeit von Rechenoperationen erhöhen, sondern auch den Stromverbrauch reduzieren. Allein die Rechenzentren in den USA verbrauchen 140 Milliarden Kilowatt-Stunden im Jahr, was Kosten von circa 13 Milliarden Dollar verursacht. Die Ersparnis würde sich also auf mehrere Milliarden Dollar beziffern, eine Zahl über die man nachdenken sollte.

Quantenprozessoren als nächste Stufe

Datenübertragung mittels Licht ist nicht ganz neu, vor allem wenn es um lange Verbindungen geht. Die Datenübertragung mittels Licht auf einen Mikrochip mit 70 Millionen Transistoren zu realisieren ist jedoch eine ganz spezielle Herausforderung, die die Forscher wie auch Teams von IBM und Wissenschaftler aus Deutschland und England in Angriff genommen haben. Mit der 100 Millionenfachen Leistungssteigerung des Quantencomputer Dwave kann der optische Mikroprozessor des MIT, der University, Berkeley und Colorado zwar nicht mithalten, doch dafür scheinen die Forscher hier mit ihren Prototypen einen Schritt weiter zu sein, vor allem wenn es um die Produktionskosten geht. Preislich liegt der Dwave Quantencomputer nämlich noch in ganz anderen Dimensionen.