Сегашните оптични процесори обикновено пренасят информация с една дължина на вълната на светлината. Новият дизайн, предложен от китайски учени, разделя лазера на повече от сто ясно оцветени канала, всеки от които преминава едновременно през един и същ чип с размер на нокът. Високопроизводителната паралелна оптична интегрална схема е способна да осигури теоретична пикова изчислителна мощност от 2560 TOPS (трилиона операции в секунда) при оптична тактова честота от 50 GHz, което съответства на производителността на най-модерните графични процесори на NVIDIA.

Постижението е дело на изследователи от Шанхайския институт по оптика и прецизна механика към Китайската академия на науките. Изследователите предложиха нова архитектура за свръхвисокопаралелни фотонни изчисления и разработиха оптичен изчислителен чип с висока пропускателна способност (над 40 nm), ниски загуби и променливи свойства, като по този начин увеличиха изчислителната мощност на чипа.

Основното нововъведение, както съобщава CGTN, е използването на солитонни микрогребенови източници, които осигуряват повече от 100 канала с различна дължина на вълната. За разлика от традиционните оптични изчисления, при които се използва само една дължина на вълната, този паралелен подход, при който се използват над сто отделни дължини на вълните на светлината за едновременна обработка на потоците от данни, увеличава изчислителната мощност 100 пъти, без да се увеличава размерът или честотата на чипа.

„Това е все едно да превърнете еднолентова магистрала в супермагистрала, способна да пропуска сто автомобила паралелно, като драстично увеличавате пропускателната способност за единица време, без да променяте хардуера на чипа“, казва Хан Силин, един от инженерите на проекта.

С предимствата на високата честота, високия паралелизъм и високата пропускателна способност се открива значителен потенциал за увеличаване на плътността на изчисленията и мощността чрез увеличаване на паралелизма. Тази изчислителна архитектура има широки перспективи за приложение в областта на изкуствения интелект, роботиката, обработката на изображения, центровете за данни и други области. Освен това ниската латентност на фотонните изчисления ги прави идеални за периферните устройства с малки обеми данни, но с високи изисквания за латентността, като мрежите за обмен на съобщения и дроновете.