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jiaomeng
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超级光盘,引发的全光域计算的疑惑

  •  
  •   jiaomeng · 58 天前 · 1149 次点击
    这是一个创建于 58 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    目前的 CPU 和内存是基于电信号运行的。材质上都是金属材质,那么数据传输就会有个物理上限(信号衰减,电磁干扰( EMI ),能耗与热管理)。 如果计算机系统(包括计算、传输和存储)完全基于光域进行,理论上,它的性能上限将非常高,远超现有基于电子的系统。

    1. 光逻辑门速度

    光逻辑门的速度将直接影响计算性能。理论上,光逻辑门可以在飞秒( 10^-15 秒)级别进行操作,这比现有电子逻辑门快得多。如果能实现这样的速度,计算性能将得到极大提升。

    2. 数据传输带宽

    光信号可以在极宽的频谱上进行传输,理论上可以实现极高的数据传输带宽。例如,现代光纤通信系统可以在单根光纤上实现 Tbps ( Terabits per second )级别的传输速率,而且这还不是极限。在全光计算机中,如果能有效利用光的这一特性,数据传输和通信的带宽将不再是瓶颈。

    3. 并行处理能力

    光学技术天然适合进行并行处理。例如,光束可以很容易地被分割成多个子光束,同时进行数据处理。这种高度的并行性可以显著提高计算效率和处理速度。

    4. 能量效率

    光信号的传输和处理损耗低于电信号,特别是在高速传输和长距离传输时。因此,全光计算机在理论上可以实现更高的能量效率,减少能耗。

    实际挑战

    尽管理论上全光计算机的性能上限非常高,但实际上要实现这样的系统面临着巨大的挑战。包括但不限于:

    • 高效且快速的光逻辑门和光存储技术的开发。
    • 光学组件的精确控制和调制技术。
    • 光学元件的集成和兼容性问题。
    • 成本和可扩展性问题。

    结论

    全光计算机的概念在理论上具有极高的性能潜力,可能会在计算速度、带宽、并行处理能力和能量效率等方面远超现有的电子计算机。然而,要克服实现这一目标的技术和物理障碍,还需要长期的研究和创新。随着光学、材料科学和量子技术等领域的进步,我们可能会逐步接近这一目标。

    12 条回复    2024-02-26 09:27:46 +08:00
    jiaomeng
        1
    jiaomeng  
    OP
       58 天前
    由此可见,全光域计算中必然是光盘作为存储介质。
    jiaomeng
        2
    jiaomeng  
    OP
       58 天前
    时间尺度已经到了阿秒,如果基于这个‘cpu 周期’,我们人类的算力得有多强
    jiaomeng
        3
    jiaomeng  
    OP
       58 天前
    那么问题来了,我们人类是基于‘电子系统’的生物,那么真的有‘光’生物吗,那真的‘神’了
    allplay
        4
    allplay  
       58 天前 via Android
    最近 veritas 在讲,人类发明蓝色 led 花了几十年的时间,才拥有了完整的三基色 led 。关键在蓝色 led 比红色 led 发光能量更高,这对材料是极大挑战。
    你这个光域,又需要太多的技术突破。
    allplay
        5
    allplay  
       58 天前 via Android
    太阳发射的电磁波频谱里面,可见光占的能量也是最多的。生物最大地利用了这一特性,生物眼睛能看见的也在可见光波段。这是适者生存。
    jiaomeng
        6
    jiaomeng  
    OP
       58 天前
    @allplay 希望又一个 40 年,我们的算力能进入新的层次,那时候就可以在 PC 上放更多的色图了,就是担心到时候这副身体跟不上科技,神经系统,内分泌系统有点速度慢了。
    jiaomeng
        7
    jiaomeng  
    OP
       58 天前
    @allplay 那宇宙的最终进化形态是什么样的呢,殊途同归的最终形态是啥呢
    jiaomeng
        8
    jiaomeng  
    OP
       58 天前
    OP 的这些想法,纯属周五闲出屁来了🤣
    wskymark
        9
    wskymark  
       58 天前 via iPhone
    第一感受是把早几年的量子换成光😂
    metalvest
        10
    metalvest  
       57 天前 via Android
    一眼 ai 怎么回事
    mjikop1231
        11
    mjikop1231  
       57 天前
    光盘还行,光盘只是存储密度很大了,但读写全依赖机械结构这速度可不好说
    wanwaneryide
        12
    wanwaneryide  
       55 天前
    @mjikop1231 要是能达到机械硬盘的水平,也是能用的
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