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Discussione: La luce ausiliaria dell' Elaboratoe del Futuro

Cambio titolo
  1. #1
    Bannato L'avatar di micheal88
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    La luce ausiliaria dell' Elaboratoe del Futuro



    Come recita il titolo (e l'immagine), è possibile dare una sbirciata agli intenti futuri di Intel.
    L'immagine, nonostante risalga a quasi due anni fa, prospetta abbastanza fedelmente il criterio di elaborazione del prossimo futuro.

    Analizzando quanto sopra, notiamo subito i due blocchi di circuiteria a sinistra, una CMOS e l'altra ECL ( basata su transistor BJT, e non MOSFET ) . Il tutto integrato su una piastra di silicio.
    Gli output, o input, provengono da due guide ottiche realizzate sul medesimo strato, quella sorta di tubi a destra.

    Per rappresentare ZERI e UNI si ricorre ad un modulatore ottico; in pratica, il fascio ottico viene decomposto in due fasci, di cui uno accusa una modulazione di fase, che può essere di 180gradi o nulla.
    In tal caso, ricombinando i due fasci, se sono in controfase si anullano e si produce in uscita uno ZERO, altrimenti un UNO.

    Quindi la logica ECL, essendo in grado di pilotare molta corrente, serve a pilotare il laser, (e non è dato a sapere se è un tipo di laser a emissioe laterale) , mentre la logica CMOS serve ad elaborare l'informazione.

    Dunque veniamo alla parte interesante: le guide d'onda.
    Non sono altro che, come le fibre ottiche, delle piste in cui esiste una differenza sostanziale fra l'indice di rifrazione del materiale interno e di quello esterno.
    Non è proprio corretto dire che la luce *zigzagghi * per il principio della riflessione totale dentro la guida, e quidi non esce perchè le dimensioni sono molto piccole rispetto alla lunghezza d'onda in gioco, ma per avere un'idea della cosa va bene come approssimazione.

    L' aspetto sorprendente è che:
    si parla di integrare logica ECL, basata su transistor a giunzione, con logica MOS, basata su transistor a effetto di campo, e circuiti fotonici su una singola piastra di silicio!!
    Poichè Intel è anche attivamente impegnata sul fronte dell'integrazione della logica wireless su silicio, non è da matti ipotizzare che fra qualche anno esisterano in giro prototipi di chip che contengono in sè laser, guide ottiche, antenne e circuiteria di eleborazione.

    Io, personalmente, da quella volta non sentii più parlare di tecnologie a fotoni, ma potrei eporvi le mie considerazioni/riflessioni:

    è (ormai) fuori discussione che la vera frontiera per la velocità dei nostri computer non è legata al processore centrale.
    Il vero obiettivo della ricerca è, da diverso tempo, cambiare completamente la tecnologia dei computer, sostituendo l'elettrone con il fotone.
    E' noto come i magiori produttori di microprocessori stiano da tempo gareggiando nel costruire CPU sempre più veloci.
    Dai 100MHz di qualche hanno fa siamo giunti ai genuini gigaherz dei Prescott.
    C'è da dire pero', che la velocita' del processore centrale sara' sempre limitata dagli effetti capacitivi delle piste su cui i dati corrono, che limitano la velocità a cui essi stessi possono muoversi all' interno dei computer.
    Il problema principale rimane il supporto fisico dell'informazione.
    I pc ternari (o a n-stati ) potrebbero avvantaggiarsi più di tutti di questa evoluzione.
    La velocità con cui un elettrone può muoversi all'interno di un filo elettrico, anche senza considerare gli effetti capacitivi cui prima si accennava, non è poi molto elevata, e comunque assai inferiore a quella massima alla quale può essere trasmessa un'informazione: i 300.000 chilometri al secondo a cui viaggia la luce.
    La ricerca si impone di cambiare completamente la tecnologia dei computer, sostituendo l'elettrone con il fotone (la particella associata all'impulso luminoso).
    Il maggiore ostacolo per la vera rivoluzione tecnologica in campo elettronico è trovare il giusto interruttore.
    Come gli appassionati/studenti di elettronica di questo forum sapranno, alla base dell'elettronica digitale ci sono i transistor, dei semplici dispositivi al silicio (sabbia) i quali, controllati da un flusso di elettroni, possono permettere ovvero impedire ad un altro flusso di elettroni di attraversare il dispositivo stesso.
    Si può dunque pensare che alla base dell'elettronica ci sia un dispositivo (il transistor) che funge da interruttore per la corrente elettrica, controllato da un'altro flusso di elettroni.
    Se si volesse usare la luce, in luogo dell'elettrone, sarebbe dunque necessario creare un transistor capace di controllare il flusso dei fotoni.
    La cosa sarebbe molto semplice, se non fosse necessario creare un dispositivo capace di essere controllato con la stessa velocità della luce.
    Se cosi' non fosse, si avrebbe nel transistor stesso il collo di bottiglia del sistema.
    Qualche tempo fa, pero', un gruppo di ricercatori dell'Universita' di Toronto ha eseguito un esperimento che mostra la possibilità di realizzare un transistor controllato direttamente da un fotone. Il nuovo interruttore si baserebbe su un particolare cristallo. Illuminando il cristallo con un forte fascio luminoso e due fasci luminosi deboli, si possono avere i due seguenti effetti:

    1. se due fotoni, ognuno proveniente dai due fasci deboli, colpiscono contemporaneamente il cristallo si ha una collisione e i due fotoni impediscono l'un l'altro di attraversare il cristallo: l'interruttore è chiuso
    2. se un solo fotone colpisce il cristallo potrà passare attraverso il cristallo: l'interruttore è aperto.
    Usando uno dei due fasci deboli è dunque possibile controllare l'apertura e la chiusura dell'interruttore ottico realizzando cosi' un transistor.
    Riportando quanto detto da Aephraim Steinberg, lo scienziato a capo della ricerca, "Questo interruttore potra' fornire le basi necessarie per realizzare i computer fotonici".

    Vorrei discuterne un po' con voi.
    Ultima modifica di micheal88; 2-05-2005 alle 12:26:08

  2. #2
    Bannato L'avatar di micheal88
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    Scusate, non era destinato a questo forum. :\ mea culpa

  3. #3
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    Tutte cose interessanti, ma credo dovremo attendere ancora mooooltooooo tempo.

  4. #4
    Bannato L'avatar di micheal88
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    Citazione Fottemberg
    Tutte cose interessanti, ma credo dovremo attendere ancora mooooltooooo tempo.
    Si, ma per le cpu Desktop.
    Ad alti (ssimi) livelli sono gia' adoperate.
    Il limite maggiore è , come al solito , la loro produzione su larga scala.

  5. #5
    Bannato
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    Citazione micheal88
    Si, ma per le cpu Desktop.
    Ad alti (ssimi) livelli sono gia' adoperate.
    Il limite maggiore è , come al solito , la loro produzione su larga scala.
    Anche il laser che fa male fisicamente, come quello di guerre stellari, è utilizzabile da 40 anni, ma in campo militare è approdato da un paio di anni su piccolissima scala, e come armi di possibile utilizzo operativo forse lo vedremo tra altri 50 anni. Credo che i termini temporali saranno simili anche in questo caso.

  6. #6
    GTR Maniac L'avatar di Glorfindel_80
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    Comunque l'avanguardia mondiale sull'elettronica-fotonica è da tempo l'università di Trento, in Italia. Forse l'Univ. di livello più alto per quanto riguarda l'informatica. Tempo fa lessi una ricerca a questo proposito, appena la trovo, la posto.
    Ultima modifica di Glorfindel_80; 2-05-2005 alle 14:52:51
    "Software is like Sex, free is better".



  7. #7
    Bannato L'avatar di micheal88
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    Citazione Glorfindel_80
    Comunque l'avanguardia mondiale sull'elettronica-fotonica è da tempo l'università di Trento, in Italia. Forse l'Univ. di livello più alto per quanto riguarda l'informatica. Tempo fa lessi uan ricerca a questo proposito, appena la trovo, al posto.
    Mi faresti un grande favore a postarla, sono interessatissimo.

  8. #8
    Utente L'avatar di Dany_M
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    credo 10 anni
    My dream is to fly over the rainbow so high

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  9. #9
    GTR Maniac L'avatar di Glorfindel_80
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    Citazione micheal88
    Mi faresti un grande favore a postarla, sono interessatissimo.
    Si, ce l'ho da qualche parte, nelle centinaia di bookmark da ordinare.
    Cmq, se ricordo bene, anche a Trento c'è un prototipo perfettamente funzionante di PC fotonico (basato sempre sulla logica binaria, ndr ): ha delle velocità dell'ordine di qualche THz, con l'inconveniente di essere grande quanto una Cadillac. XD
    "Software is like Sex, free is better".



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