شرکت آلمانی Q.ANT، از زیرمجموعه‌های گروه صنعتی TRUMPF، اعلام کرده که تولید نخستین تراشه نوری جهان را آغاز کرده است.
به گزارش تکناک، این پردازنده فوتونیکی می‌تواند داده‌ها را با سرعتی ۵۰ برابر بیشتر و مصرف انرژی‌ای ۳۰ برابر کمتر از تراشه‌های سیلیکونی پردازش کند و به گفته این شرکت، انقلابی در صنعت نیمه‌رساناها و زیرساخت‌های هوش مصنوعی و محاسبات سنگین ایجاد خواهد کرد.
تراشه فوتونیکی Q.ANT به‌جای استفاده از جریان الکتریکی، از فوتون‌ها ، ذرات نوری بدون جرم و سریع‌ترین حامل‌های اطلاعات برای انجام محاسبات بهره می‌برد. این رویکرد نه‌تنها باعث افزایش فوق‌العاده سرعت پردازش می‌شود، بلکه به‌دلیل عدم تولید حرارت قابل توجه، مصرف انرژی را نیز به‌شدت کاهش می‌دهد؛ موضوعی که برای مراکز داده، سامانه‌های هوش مصنوعی، پردازش‌های علمی و رایانش ابری، اهمیت حیاتی دارد.
بر اساس اعلام رسمی شرکت Q.ANT، فناوری فوتونیکی این شرکت می‌تواند جایگزینی بنیادین برای پردازنده‌های سنتی مبتنی بر CMOS باشد. «این تراشه‌ها با محاسبه از طریق نور، سطحی از بازدهی و عملکرد را ارائه می‌دهند که تاکنون در تراشه‌های سیلیکونی تجربه نشده است».
توسعه این فناوری در زمانی صورت می‌گیرد که فشار روزافزونی بر زیرساخت‌های پردازشی جهان، به‌ویژه در زمینه هوش مصنوعی، ایجاد شده است. الگوریتم‌های هوش مصنوعی و مدل‌های زبانی پیشرفته به قدرت پردازشی عظیمی نیاز دارند که مصرف انرژی بسیار بالایی نیز به همراه دارد.
مدیرعامل Q.ANT، دکتر مایکل فورتش، در این زمینه گفت:
«با توجه به اینکه کاربردهای مبتنی بر داده و هوش مصنوعی، فناوری نیمه‌رساناهای سنتی را به مرز توانمندی خود رسانده‌اند، لازم است دیدگاه خود به شیوه پردازش اطلاعات را از اساس بازتعریف کنیم. ما با تکیه بر فناوری فوتونیکی در حال ایجاد مسیر جدیدی در آینده محاسبات هستیم؛ مسیری که به بهره‌وری انرژی بی‌سابقه و تراکم پردازشی فوق‌العاده منتهی می‌شود.»
نکته قابل توجه در مورد این فناوری، نحوه تولید آن است. Q.ANT به جای ساخت تأسیسات جدید، یکی از خطوط تولید قدیمی تراشه‌های CMOS را در مرکز تحقیقاتی IMS CHIPS بازیافت کرده و به نخستین خط تولید اختصاصی تراشه‌های فوتونیکی تبدیل کرده است. این کار ضمن کاهش هزینه‌های راه‌اندازی، امکان تولید انبوه این تراشه‌ها را با استفاده از زیرساخت‌های موجود فراهم می‌کند.
هسته این فناوری، استفاده از ماده‌ای پیشرفته به‌نام TFLN یا Thin-Film Lithium Niobate است. این ماده به دلیل ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد در دست‌کاری سیگنال‌های نوری در فرکانس‌های بالا (تا چندین گیگاهرتز) بدون نیاز به گرمایش، به‌عنوان بستر ایده‌آل برای پردازنده‌های فوتونیکی شناخته می‌شود.
Q.ANT در این‌باره توضیح داد: «این ماده امکان کنترل دقیق‌تر نور و انتقال اطلاعات با مصرف انرژی بسیار کمتر را فراهم می‌سازد. در نتیجه، توان پردازشی و بهره‌وری انرژی تراشه‌های فوتونیکی ما نسبت به تراشه‌های سیلیکونی به‌طور چشمگیری افزایش یافته است.»
دستاورد Q.ANT می‌تواند نقطه عطفی در صنعت نیمه‌رساناها باشد؛ صنعتی که طی دهه‌های اخیر به‌طور کامل بر پایه سیلیکون بنا شده است. حال، با ورود فناوری فوتونیکی به عرصه تولید انبوه، دورانی جدید در راه است؛ دورانی که در آن پردازنده‌ها نه‌تنها سریع‌تر، بلکه بسیار کم‌مصرف‌تر و پایدارتر خواهند بود.
اگر این فناوری در مقیاس وسیع به‌کار گرفته شود، می‌تواند بسیاری از چالش‌های زیست‌محیطی، فنی و اقتصادی مرتبط با مراکز داده و سامانه‌های محاسباتی سنگین را برطرف کرده و نقشی اساسی در آینده پایدار فناوری دیجیتال ایفا کند.
