Araştırmacılar, bilgisayar işlemcileri arasında veri transferi yapmak için elektrik kullanmak yerine, ışık kullanmanın verimli bir yolunu buldular. Bu, bilgisayarların sadece çok hızlı veri transferi yapacağı manasına gelmiyor, aynı zamanda çok daha az enerji harcayan makineler inşa edilebileceği mânâsına da geliyor.
Hali hazırda optik fiberler aracılığıyla, fotonlarla çok yüksek hızlarda veri yollamak mümkün ancak bu veri bilgisayara ulaştığında yavaşlamak zorunda kalıyor, çünkü verinin cihazdaki kablolarda iletilebilmesi için elektronlara dönüştürülmesi gerekiyor. Bu işlem sadece yavaş değil, aynı zamanda enerji açısından da yoğun bir işlemdir ve bilgisayarları oldukça ısıtmaktadır. İşlemci gücünün yüzde 80’i kablo üzerinden veri yollamaya harcanmaktadır.
Ancak mühendisler ışıkla çalışan bilgisayar işlemcileri üretmeye çok yaklaşmışken, başka bir sorunla yüzleşiyorlar: Işığı binlerce ara bağlantıdan geçirmek. Teoride; ışık, işlemcilerde silikon yapılar aracılığıyla yayılır ve istenen yere gider ancak bu yapıları kurmak oldukça zordur ve her bir kablonun yerini tutması için yeni bir silikon yapı kurmak neredeyse imkansız.
İşte bu noktada Standford Üniversitesi’nden başka bir ekip daha iyi bir çözümle geliyor: Aktarılacak bilgi için, silikon yapıların nasıl kurulacağını tam olarak söyleyen, ters tasarım algoritması geliştiriyorlar. Bu algoritmayı kullanarak çalışan bir optik devre tasarlayıp, laboratuvarlarında birkaç kopya ürettiler. Nature Photonics dergisinde, ekibin hazırladığı cihazların (ufak tefek yapısal kusurlar olsa da) çok iyi çalıştığını belirtiliyor.
Silikon ara bağlantıları, silikon dilimleri katmanlanarak yapılıyor. Öyle ki bu işlemden sonra boyut olarak, 20 tanesi yan yana konduğunda, insan saç telinin çapı kadar oluyor. Işık silikondan kolayca geçebiliyor ancak bükülebiliyor da. Ekip, algoritmalardaki talimatları takip ederek, silikon parçalarını kullanarak, kabloların elektronları kontrol ettiği gibi, foton akışını kontrol eden elektrik anahtarları ya da kanallar yapabiliyor. Araştırmacılardan biri “Yapılar gördüğümüz her şeyden çok daha iyi çalışıyor” diyor.
Basın bildirisinde ekibin “bu kompleks, silikon yapılarını otomatik üreten algoritma hazırlayarak, gelecek nesil, çok hızlı ve enerji verimli, iç veri aktarımında elektrik yerine ışık kullanan, bilgisayarları” sahneye çıkardığı belirtiliyor.
Bu algoritma aynı zamanda birçok iletişim sorununun çözümlenmesinde, tasarım çözümleri bulmak için kullanılabilecek. Sorunu olan araştırmacının tek yapması gereken; istedikleri sonucu yerleştirmek, ardından algoritmanın sunacağı çözümü beklemek. Söz konusu algoritmanın farklı alanlarda kullanılması da akıllı mekanizmaların sayısının artmasını sağlayacak.
Kaynak: Science Alert
