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光計(jì)算機(jī)

目錄
與傳統(tǒng)硅芯片計(jì)算機(jī)不同,光計(jì)算機(jī)用光束代替電子進(jìn)行計(jì)算和存儲(chǔ):它以不同波長的光代表不同的數(shù)據(jù),以大量的透鏡、棱鏡和反射鏡將數(shù)據(jù)從一個(gè)芯片傳送到另一個(gè)芯片。

定義

  光計(jì)算機(jī)是利用納米電漿子原件作為核心來制造,通過光信號(hào)來進(jìn)行信息運(yùn)算的,這種利用光作為載體進(jìn)行信息處理的計(jì)算機(jī)被稱為光計(jì)算機(jī),又稱為光腦。

原理

  光電計(jì)算機(jī)是由基礎(chǔ)部件空間光調(diào)制器和納米電漿子元件構(gòu)成,它是一種納米級(jí)別金屬構(gòu)件的主要組成部件,這種特制的元件能夠以一種高度控制的方式和光進(jìn)行相互作用,并采用光內(nèi)連技術(shù),在運(yùn)算部分與存儲(chǔ)部分之間進(jìn)行光連接,運(yùn)算部分可直接對(duì)存儲(chǔ)部分進(jìn)行并行存取。從而靠激光束進(jìn)入由反射鏡和透鏡組成的陣列中來對(duì)信息進(jìn)行處理的。

優(yōu)勢

1、并行傳輸

  光計(jì)算機(jī)是通過光子進(jìn)行數(shù)據(jù)傳播。光子彼此之間沒有干擾,齊頭并進(jìn)。當(dāng)電子排著長隊(duì)一個(gè)一個(gè)的緩慢通過處理器到達(dá)緩存時(shí),光子已經(jīng)肩并肩的開著光速飛機(jī)飛馳而過了。

2、超高速運(yùn)算

  電子的傳播速度是593km/s,而光子的傳播速度卻達(dá)3×10^5km/s。對(duì)于電子計(jì)算機(jī)來說,電子是信息的載體,它只能通過一些相互絕緣的導(dǎo)線來傳導(dǎo),即使在最佳的情況下,電子在固體中的運(yùn)行速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如光速,盡管目前電子計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度不斷提高,但它的能力極限還是有限的。

3、超大規(guī)模的信息存儲(chǔ)容量

  與電子計(jì)算機(jī)相比,光子計(jì)算機(jī)具有超大規(guī)模的信息存儲(chǔ)容量。光子計(jì)算機(jī)具有極為理想的光輻射源——激光器,光子的傳導(dǎo)是可以不需要導(dǎo)線的,而且即使在相交的情況下,它們之間也不會(huì)產(chǎn)生絲毫的相互影響。

4、能量消耗小,散發(fā)熱量低

  光子計(jì)算機(jī)是一種節(jié)能型產(chǎn)品。光子計(jì)算機(jī)的驅(qū)動(dòng),只需要同類規(guī)格的電子計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)能量的一小部分,這不僅降低了電能消耗,大大減少了機(jī)器散發(fā)的熱量,而且為光子計(jì)算機(jī)的微型化和便攜化研制,提供了便利的條件。


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