比速度更速度

2016-08-17 04:15:38
发明与创新·中学生 2016年2期
关键词:计算机

有没有一种计算机能超越目前最快的超级计算机?“光脑”给出了答案。

“光脑”对应于电脑而言,是光子计算机的简称。光子计算机是一种用光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存储和处理的新型计算机。不同于电子计算机对电子的控制,光子计算机的运行依靠激光器、光学反射镜、透镜、滤波器等光学元件和设备控制光子,完成光运算。

性能优越

用光子充当传递信息的载体,可以制造出性能比超级计算机快10000倍的“光脑”。

1.并行传输

由于目前电子计算机的中央处理器采用串行的处理方式,直接导致其工作时间实际只占总时间的1/3,其余大部分时间用来传输数据,也就是通常所说的缓存。

本来性能就一般的家用电脑大部分时间用来休息,这不是很气人吗?而“光脑”就能解决这一问题,它通过光子进行数据传播,光子彼此之间没有干扰,齐头并进。当电子排着长队逐个缓慢通过处理器时,光子已经肩并肩地开着光速飞机飞驰而过了。

2.超高速运算

由于光子计算机并行处理能力强,因而具有更高的运算速度。

电子的传播速度是593km/s,光子的传播速度却高达3×105km/s。对于电子计算机来说,电子是信息的载体,它只能通过一些相互绝缘的导线传导,即使在最佳状态下,电子在固体中的运行速度也远远不如光速。一旦光子计算机成功问世,将会比现在的超级计算机快1000倍至10000倍。

此外,电子计算机随着装配密度的不断提高,会使导体之间的电磁作用不断增强,散发的热量也逐渐增加,从而制约自身运行速度。……

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