Onderzoekers claimen doorbraak in optische computers
Onderzoekers zijn er in theorie in geslaagd lichtgolven te comprimeren zodat het licht in ruimtes in de orde van grootte van tientallen nanometers kan bewegen. Het theoretische werk zou optische computers een stap dichterbij brengen.
Licht laat zich zeer lastig manipuleren op een schaal die kleiner is dan de golflengte van zichtbaar licht, ruwweg alles kleiner dan 400nm. Voorheen lag de grens tot waar licht zich liet samenpersen rond de 200nm. Voor gebruik in optische computers moet licht echter in kleinere ruimtes kunnen voortbewegen en de golflengte van elektronen benaderen. Pas dan kunnen elektronen en fotonen op een nuttige manier samenwerken en in optische computers ingezet kunnen worden. Een van de manieren om licht tot voorbij zijn eigen golflengte te comprimeren, is het gebruik van surface plasmons: elektronen binden het licht en laten de lichtgolf op het oppervlak van een metaal voortbewegen. Probleem bij deze transportmethode is de snelle uitdoving die het plasmon ondervindt: transport over grotere afstand zou te veel energie vergen.
Een team van de universiteit Berkeley is er echter in geslaagd om een manier te bedenken waarop licht in enkele tientallen nanometers kan worden samengedrukt en toch significante afstanden kan overbruggen. De oplossing, die vooralsnog puur theoretisch is en alleen aan de hand van simulaties is getoetst, komt uit de halfgeleiderwereld. Onderzoekers Xiang Zhang en Rupert Oulton maken gebruik van een halfgeleiderdraad en zilverfolie, die samen als een condensator werken. Lichtgolven worden gevangen tussen de draad en het folie, waarbij elektrische ladingen worden opgebouwd. Die ladingen zorgen op hun beurt voor het voortbewegen van het licht, waarbij afstanden van meer dan honderd maal de afstand die een plasmon kan overbruggen werden afgelegd.
Volgens Zhang zou het daadwerkelijk maken van een dergelijk lichttransportapparaat redelijk triviaal zijn. Het enige probleem is de benodigde apparatuur om te detecteren of het werkt: lichtpuntjes van enkele tientallen nanometers vergen zeer gevoelige sensors. Volgens Oulton zou de techniek een belangrijke stap naar optische computers zijn, aangezien fotonen en elektronen letterlijk dichter bij elkaar zouden komen. Het samendrukken van licht in kleine ruimtes, het gebruik van plasmonen en de interactie van foton en elektron zou tot de ontwikkeling van optische transistors kunnen leiden.
Reacties (48)
Domme vraag misschien maar kan iemand me vertellen waarom bedrijven als Intel en NVidia al werken met "conventionele" 45nm-technologie voor bestaande chips en we nu "toekomstige" technologie gaan maken die begint bij 400nm en ongeveer een factor 10 kan worden gecomprimeerd?
Daarbij is de snelheid van electriciteit op ouderwets koper (volgens Wiki) ongeveer 99.9% dezelfde snelheid als licht, dus welke voordelen heeft een optische PC uiteindelijk?
Daarbij is de snelheid van electriciteit op ouderwets koper (volgens Wiki) ongeveer 99.9% dezelfde snelheid als licht, dus welke voordelen heeft een optische PC uiteindelijk?
[Reactie gewijzigd door MAX3400 op maandag 4 augustus 2008 19:55]
Omdat de techniek nog in de kinderschoenen staat. Voordat je je bezig gaat houden met het verkleinen van de materie kan je er beter voor zorgen dat je iets hebt dat werkt. Op dit moment is er alleen een prototype, waarvan het bedrijf zelf nog weinig gegevens van beschikbaar is.
Een van de voordelen van licht is de snelheid waarop alles op kan werken. Dit ligt vele malen hoger dan met de huidige elektronica, terwijl er minder energie voor nodig is.
Een van de voordelen van licht is de snelheid waarop alles op kan werken. Dit ligt vele malen hoger dan met de huidige elektronica, terwijl er minder energie voor nodig is.
Volgens mij kunnen optische computers niet echt sneller rekenen dan traditionele computers. Volgens mij zijn optische chips vooral interessant voor specifieke taken. Je zou bijvoorbeeld kunnen denken aan routers. Het is al mogelijk om informatie met vele terrabits per seconde door een glasvezel heen te pompen. Een groot probleem is echter het routeren bij deze snelheden. Veel snelheid gaat verloren door het 'vertalen' van het signaal van het optische naar het elektrische domein, en vice versa. Om in de toekomst de honger naar bandbreedte toch te kunnen stillen. zijn er routers nodig die 100% optisch kunnen werken.
Nou....
Licht heeft geen parasitaire capaciteit (rot woord)
Dat alleen maakt het al beter geschikt om een processor mee te bouwen.
En hoelang zou het duren voordat een processor direct aan een glasvezel hangt?
Wel zeker een doorbraak,
licht dendert uit een glasvezel kabel. wordt op een lopende band van electronen gezet en zo de machine kamer in.
Licht heeft geen parasitaire capaciteit (rot woord)
Dat alleen maakt het al beter geschikt om een processor mee te bouwen.
En hoelang zou het duren voordat een processor direct aan een glasvezel hangt?
Wel zeker een doorbraak,
licht dendert uit een glasvezel kabel. wordt op een lopende band van electronen gezet en zo de machine kamer in.
Jij hebt inside information dat het magnetisch veld van de aarde "binnenkort" om gaat draaien? En dat ook alle andere magnetische velden van polariteit gaan wisselen? Evenals electriciteit?
Spannend hoor... Bron?
Spannend hoor... Bron?
[Reactie gewijzigd door Herko_ter_Horst op dinsdag 5 augustus 2008 00:04]
Waarschijnlijk heeft hij het over één of meer van de onderwerpen die je op onderstaande pagina kunt vinden:
http://www.google.nl/search?hl=nl&q=2012+magnetisch
Begrijp alleen niet waarom hij zegt "Meer ga ik er voorlopig nog niet over zeggen". Maar goed, heeft ook voor de rest helemaal niets met het onderwerp te maken.
http://www.google.nl/search?hl=nl&q=2012+magnetisch
Begrijp alleen niet waarom hij zegt "Meer ga ik er voorlopig nog niet over zeggen". Maar goed, heeft ook voor de rest helemaal niets met het onderwerp te maken.
de magnetische kracht.
zeg maar de veldsterkte.
We kunnen dit in het dagelijkse leven merken, er komen meer uv stralen door dan vroeger, waardoor we tegenwoordig zonnebrandcremes kunnen kopen met factor 30 en meer. 15 jaar geleden was factor 5 meer dan voldoende, tegenwoordig is factor 15 het minimum, zeker als je dichter naar de evenaar reist.
zeg maar de veldsterkte.
We kunnen dit in het dagelijkse leven merken, er komen meer uv stralen door dan vroeger, waardoor we tegenwoordig zonnebrandcremes kunnen kopen met factor 30 en meer. 15 jaar geleden was factor 5 meer dan voldoende, tegenwoordig is factor 15 het minimum, zeker als je dichter naar de evenaar reist.
Man, je weet niet eens waar je over praat.
10 wat? Zeg maar veldsterkte...
In plaats van het noemen van een bestaande grootheid en eenheid...
Wat bedoel je nou? En jij vindt het vreemd dat we geen waarde hechten aan je uitspraken? Als je zelfs iets fundamenteels als een eenheid niet weet...
En waar zijn je bronnen?
Die UV stralen zullen wel niets te maken hebben met de ozonlaag? Of simpelweg het feit dat factor 30 nu betaalbaar is in tegenstelling tot 15 jaar geleden? Zonnebrandcreme werkt met factoren. Je kunt een factor X langer in de zon blijven. Ik neem liever factor 30 dan factor 5. Dan kan ik langer in de zon blijven. Tegenwoordig kost het toch amper meer dan lagere factoren. Maar 15 jaar geleden was dat wel anders.
in de natuur gebeurt NIETS volgens lineaire verlopen Ik ben heel erg benieuwd naar je bewijs voor deze stelling.
de mensen kijken tegenwoordig niet verder dan zichzelf, waardoor ze grotere dingen dan wat ze kennen niet durven te aanvaarden Ik geloof dat dat de basis is van de wetenschap, maar ik kan er naast zitten. Ben ook maar een WO studentje. Was het niet zo dat je in de wetenschap juist dingen waar je geen weet van hebt gaat onderzoeken en niet klakkeloos aanvaard? Persoonlijk heb ik geen trek in godsdienstsoorlogen, dus laten we ons daar nog maar even aan houden. Dat onderzoek is er overigens al tijden.
jullie praten er toch maar over, en dan bereik ik mijn doel! En dat doel is? Het overnemen van de wereld? Want zo klink je een beetje.
: mer ga ik er voorlopig niet over vertellen, omdat ik beter alles in een boek + publiek op mijn site kan schrijven, dan hier in comments te zetten die toch maar x% van de bevolking zal lezen. Dat laatste zei je er niet bij. Overigens zou ik eerder kiezen voor promille van de bevolking. Dat is dit tekentje: ‰
Overigens, zou je me een mailtje kunnen sturen als je boek uit komt? Ik ben de eerste die het koopt. 't is niet iedere dag dat een medewerker 'IT presales' uit Antwerpen dergelijke materie schrijft.
10 wat? Zeg maar veldsterkte...
In plaats van het noemen van een bestaande grootheid en eenheid...
Wat bedoel je nou? En jij vindt het vreemd dat we geen waarde hechten aan je uitspraken? Als je zelfs iets fundamenteels als een eenheid niet weet...
En waar zijn je bronnen?
Die UV stralen zullen wel niets te maken hebben met de ozonlaag? Of simpelweg het feit dat factor 30 nu betaalbaar is in tegenstelling tot 15 jaar geleden? Zonnebrandcreme werkt met factoren. Je kunt een factor X langer in de zon blijven. Ik neem liever factor 30 dan factor 5. Dan kan ik langer in de zon blijven. Tegenwoordig kost het toch amper meer dan lagere factoren. Maar 15 jaar geleden was dat wel anders.
in de natuur gebeurt NIETS volgens lineaire verlopen Ik ben heel erg benieuwd naar je bewijs voor deze stelling.
de mensen kijken tegenwoordig niet verder dan zichzelf, waardoor ze grotere dingen dan wat ze kennen niet durven te aanvaarden Ik geloof dat dat de basis is van de wetenschap, maar ik kan er naast zitten. Ben ook maar een WO studentje. Was het niet zo dat je in de wetenschap juist dingen waar je geen weet van hebt gaat onderzoeken en niet klakkeloos aanvaard? Persoonlijk heb ik geen trek in godsdienstsoorlogen, dus laten we ons daar nog maar even aan houden. Dat onderzoek is er overigens al tijden.
jullie praten er toch maar over, en dan bereik ik mijn doel! En dat doel is? Het overnemen van de wereld? Want zo klink je een beetje.
: mer ga ik er voorlopig niet over vertellen, omdat ik beter alles in een boek + publiek op mijn site kan schrijven, dan hier in comments te zetten die toch maar x% van de bevolking zal lezen. Dat laatste zei je er niet bij. Overigens zou ik eerder kiezen voor promille van de bevolking. Dat is dit tekentje: ‰
Overigens, zou je me een mailtje kunnen sturen als je boek uit komt? Ik ben de eerste die het koopt. 't is niet iedere dag dat een medewerker 'IT presales' uit Antwerpen dergelijke materie schrijft.
[Reactie gewijzigd door Nijn op dinsdag 5 augustus 2008 22:05]
Bij "Meer ga ik er voorlopig nog niet over zeggen" weet ik meestal al genoeg. Ik zal niet in al te veel details treden 
maar als je intressant wilt doen, zeg dan ook daadwerkelijk iets. En wel met bron.
Nu geef je nogal het idee dat je te veel Discovery Channel hebt gekeken. Tweakers is voor nurds. Waarschijnlijk heeft meer dan 35% die aflevering gezien.
Voor de andere: In één van de documantaires legde ze uit dat bepaalde wetenschappers van mening zijn dat het magnetisch veld van de aarde in het verleden al talloze keren is omgedraaid. Dit omdraaien gaat gepaard met een periode waarin de Aarde geen magnetisch veld zou kennen waardoor de Aarde kwetsbaar is voor zonnestormen, die electronica kunnen ontregelen / slopen.
Zo'n zonnestorm kan overigens ook nu al schade toebrengen:
nieuws: Grote zonnestorm kan communicatie verstoren
Die wetenschappers wisten bovendien te vertellen dat de laatste omdraaing alweer te lang geleden was. De Aarde ligt niet op schema. De eerstvolgende omdraaing kan dus spoedig komen. Dat dat daadwerkelijk al begonnen was, hadden ze ook al tekenen van begonnen.
Heren, Dames, het is maar dat u het weet, u gaat er allen aan!
De mannen gemiddeld op 77,6 jarige leeftijd, de vrouwen rond hun 81,7e. (Aldus het Statistisch Jaarboek 2007 van het CBS)
maar als je intressant wilt doen, zeg dan ook daadwerkelijk iets. En wel met bron. Nu geef je nogal het idee dat je te veel Discovery Channel hebt gekeken. Tweakers is voor nurds. Waarschijnlijk heeft meer dan 35% die aflevering gezien.
Voor de andere: In één van de documantaires legde ze uit dat bepaalde wetenschappers van mening zijn dat het magnetisch veld van de aarde in het verleden al talloze keren is omgedraaid. Dit omdraaien gaat gepaard met een periode waarin de Aarde geen magnetisch veld zou kennen waardoor de Aarde kwetsbaar is voor zonnestormen, die electronica kunnen ontregelen / slopen.
Zo'n zonnestorm kan overigens ook nu al schade toebrengen:
nieuws: Grote zonnestorm kan communicatie verstoren
Die wetenschappers wisten bovendien te vertellen dat de laatste omdraaing alweer te lang geleden was. De Aarde ligt niet op schema. De eerstvolgende omdraaing kan dus spoedig komen. Dat dat daadwerkelijk al begonnen was, hadden ze ook al tekenen van begonnen.
Heren, Dames, het is maar dat u het weet, u gaat er allen aan!
De mannen gemiddeld op 77,6 jarige leeftijd, de vrouwen rond hun 81,7e. (Aldus het Statistisch Jaarboek 2007 van het CBS)
[Reactie gewijzigd door Nijn op dinsdag 5 augustus 2008 00:57]
Een zonnestorm kan schade toerichten, dat hoeft helemaal niet.
Dat zonnestormen al schade toegericht hebben, dat is een feit.
Dat zonnestormen in de toekomst schade zullen toerichten, daar mogen we het wel over eens zijn.
Dat zonnestormen meer schade zullen toerichten bij het wegvallen van het magnetisch veld van de aarde valt zeker binnen de verwachtingen, maar is ook afhankelijk van wat de mensheid tegen die tijd heeft gedaan om schade te voorkomen.
Kortom, zowel nu als in de toekomst, en nou val ik toch in herhaling:
Zo'n zonnestorm kan overigens ook nu al schade toebrengen
Dat zonnestormen al schade toegericht hebben, dat is een feit.
Dat zonnestormen in de toekomst schade zullen toerichten, daar mogen we het wel over eens zijn.
Dat zonnestormen meer schade zullen toerichten bij het wegvallen van het magnetisch veld van de aarde valt zeker binnen de verwachtingen, maar is ook afhankelijk van wat de mensheid tegen die tijd heeft gedaan om schade te voorkomen.
Kortom, zowel nu als in de toekomst, en nou val ik toch in herhaling:
Zo'n zonnestorm kan overigens ook nu al schade toebrengen
De reden dat je er voorlopig niets over gaat zeggen is omdat je geen flauw idee hebt waar je het over hebt.
Okay in theorie kan er binnen nu (kleine kans) en 200.000 jaar (grotere kans) een omwisseling van de polen ontstaan... maar misschien ook wel niet.
Dat is hetzelfde als dat je je nu druk gaat maken dat de zon gaat doven.
Okay in theorie kan er binnen nu (kleine kans) en 200.000 jaar (grotere kans) een omwisseling van de polen ontstaan... maar misschien ook wel niet.
Dat is hetzelfde als dat je je nu druk gaat maken dat de zon gaat doven.
Optische chips hebben de potentie om vele malen sneller te zijn dan traditionele chips omdat dan de snelheid niet meer door de wartmeontikkeling wordt beperkt (althans zeker ook velen malen minder).
Volgens mij een lagere warmteproductie. Dat scheelt energie en betekent in de praktijk dat een PC sneller geklokt kan worden, geloof ik.
De significant lagere hitteproductie alleen al is reden genoeg.
Bijeffect daarvan is trouwens dat er minder energie verloren gaat, en het dus efficienter is.
Bijeffect daarvan is trouwens dat er minder energie verloren gaat, en het dus efficienter is.
zeg maar nagenoeg nihile warmteproductie. een electron door een processor persen gaat gewoon stukken moeilijker dan een lichtbundel ergens doorheen sturen. Dat paar fotonen die zo'n bundel onderweg verliest is niet te vergelijken met de warmte die vrijkomt bij het drukken van electronen door een transistor.
maargoed, een transistor op licht zal misschien ook wel enorme verliezen hebben als er eenmaal een werkend prototype is.
maargoed, een transistor op licht zal misschien ook wel enorme verliezen hebben als er eenmaal een werkend prototype is.
In een lithografie machine wordt het licht van de laser wordt door een reticle (lees: dia) geschoten die een factor 4 groter is dan de uiteindelijke chip op de wafer. Als het licht door het reticle gaat, met dus alsnog een kleinere lijn breedte dan de golflengte van het licht, dan treden er allerlei vreemde effecten op (vraag me niet wat, zo veel verstand heb ik er niet van). Naardat het licht door het reticle is gegaan wordt met een heel lenzen systeem nog een gecompenseert voor het gedrag van het licht als het door de kleine openingen van het reticle gaat.Domme vraag misschien maar kan iemand me vertellen waarom bedrijven als Intel en NVidia al werken met "conventionele" 45nm-technologie voor bestaande chips en we nu "toekomstige" technologie gaan maken die begint bij 400nm en ongeveer een factor 10 kan worden gecomprimeerd?
De lijn breedte grens van wat met gewone lasers (dus gewoon licht) geschoten kan worden komt steeds dichter bij. Dat is ook de reden waarom lithografie bedrijven investeren in systemen die gebruik maken van zacht rontgen (of "extreme UV" zoals de marketting jongens het verkopen) in plaats van gewoon licht. Rontgen heeft een kleinere golflengte dan gewoon licht dus zou ook kleinere lijntjes moeten kunnen schieten.
Tot zoverre on een notendop. Fouten voorbehouden...
[Reactie gewijzigd door Structural op maandag 4 augustus 2008 20:18]
@jeroenathome/Patriot/Jeanpaul145/Structural:
dank voor de antwoorden maar wat ik dan nog niet begrijp is:
- werksnelheid op licht is hoger dan in huidige electronica; het artikel gaat juist over de ontwikkeling van mogelijk optische transistors. Kan iemand me inzicht geven (desnoods met een getalletje) hoe snel een optische signaal een transistor kan bedienen en hoe snel dat dan gaat in de huidige conventionele transistors?
- lagere warmeproductie; lijkt me een sterk argument. In hoeverre moet er hitte/energie worden gebruikt (en verloren) bij het gebruik van halfgeleiders? Want dat is namelijk in het artikel de basis waar het licht op leunt... Kan me zomaar voorstellen dat het bouwen en uiteindelijk aansturen van een halfgeleiderbuisje voor het transport van licht veeeeeel intensiever is dan wat we nu zien in onze "zand-CPU's"?
- rontgen heeft een dusdanig kleine golflengte dat het me onmogelijk lijkt om zichtbaar licht te comprimeren tot aan "zacht rontgen". Het artikel spreekt voorlopg van een factor 10 compressie; nog niet eens genoeg om UV-frequenties te halen, laat staan rontgen?
dank voor de antwoorden maar wat ik dan nog niet begrijp is:
- werksnelheid op licht is hoger dan in huidige electronica; het artikel gaat juist over de ontwikkeling van mogelijk optische transistors. Kan iemand me inzicht geven (desnoods met een getalletje) hoe snel een optische signaal een transistor kan bedienen en hoe snel dat dan gaat in de huidige conventionele transistors?
- lagere warmeproductie; lijkt me een sterk argument. In hoeverre moet er hitte/energie worden gebruikt (en verloren) bij het gebruik van halfgeleiders? Want dat is namelijk in het artikel de basis waar het licht op leunt... Kan me zomaar voorstellen dat het bouwen en uiteindelijk aansturen van een halfgeleiderbuisje voor het transport van licht veeeeeel intensiever is dan wat we nu zien in onze "zand-CPU's"?
- rontgen heeft een dusdanig kleine golflengte dat het me onmogelijk lijkt om zichtbaar licht te comprimeren tot aan "zacht rontgen". Het artikel spreekt voorlopg van een factor 10 compressie; nog niet eens genoeg om UV-frequenties te halen, laat staan rontgen?
de snelheid van electriciteit is ongeveer 1*10^8. Afhankelijk van veldsterkte, duur en massa. Fotonen in vacuum met lichtsnelheid 3*10^8....
edit: Fotonen in een optische fiber bewegen ook 35% langzamer dan fotonen in vacuum....dus 2*10^8....
edit: Fotonen in een optische fiber bewegen ook 35% langzamer dan fotonen in vacuum....dus 2*10^8....
[Reactie gewijzigd door coldasice op maandag 4 augustus 2008 21:55]
Het is heel simpel.
Neem een stroomdraad of wat mij betreft een haspel deze moet je uitrollen als je er meer dan bijvoorbeeld 100watt op zet omdat de draad anders te warm wordt.
Echter een glasvezel draad wordt nooit te warm/warmer dan de initiele temperatuur. llicht brengt namelijk veel minder (tot niet) warmte over op materie waar het door heen gaat, enkel op de plek waar het staande wordt gebracht.
Hierboven had ook iemand het over "parisitaire eigenschappen" wat zover ik de wiki snapte betekend dat elecitriciteit behalve de geleider ook de lucht erom heen cq andere factoren beinvloed en licht alleen de geleider.
Neem een stroomdraad of wat mij betreft een haspel deze moet je uitrollen als je er meer dan bijvoorbeeld 100watt op zet omdat de draad anders te warm wordt.
Echter een glasvezel draad wordt nooit te warm/warmer dan de initiele temperatuur. llicht brengt namelijk veel minder (tot niet) warmte over op materie waar het door heen gaat, enkel op de plek waar het staande wordt gebracht.
Hierboven had ook iemand het over "parisitaire eigenschappen" wat zover ik de wiki snapte betekend dat elecitriciteit behalve de geleider ook de lucht erom heen cq andere factoren beinvloed en licht alleen de geleider.
Snelle communicatie, zonder geweldig veel energie vretende routers, is een belangrijke factor. Als je nu een beetje snel bitjes over de oceaan wilt sturen, moet je glasvezels gebruiken vanwege de lage demping. Het probleem is dat al die bitjes op bepaalde punten gerouteerd moeten worden. Momenteel gebeurt dat door optische bits om te zetten naar elektronische bits, vervolgens de elektronische bits te bufferen, uit te lezen en een beslissing te maken, en ten slotte de elektronische bits weer om te zetten naar optische bits. Dit converteren, bufferen en routeren van de elektronische bits kost in verhouding enorm veel energie, in het bijzonder bij grote snelheden (grote buffers). Als het opvoeren van de transmissiesnelheden doorgaat in het huidige tempo, kunnen de routers het energetisch niet meer bijhouden in de nabije toekomst. Als je dus de optische bits zonder conversie kunt opslaan en routeren (optische chips), dan kun je dit probleem omzeilen. Het probleem is nu nog dat veel optische chips in verhouding met elektronische chips erg veel oppervlak nodig hebben vanwege de grote golflengte van een foton t.o.v. de golflengte van een elektron. Wellicht kan deze nieuwe ontwikkeling bijdragen aan een oplossing voor dat probleem.
[Reactie gewijzigd door martinusbach op maandag 4 augustus 2008 20:22]
Oppervlakte is relatief. Zelfs al zou een optische chip een oppervlakte van 1 vierkante meter nodig hebben (tov enkele vierkante millimeter momenteel !) dan maakt dat weinig uit voor een kast die afgezonken wordt in de oceaan om als repeater op te treden.
De redenen om de huidige chips telkens kleiner te maken zijn o.a.
- om silicium te besparen ; hoe meer cpu's op 1 wafer hoe goedkoper de cpu
- om de afstand tussen 2 punten in een cpu/chip zo klein mogelijk te maken om (stroom) verlies te beperken (en dus warmte te beperken)
Koel-technisch gezien zou een chip met een veel groter oppervlakte makkelijker te koelen zijn.
Natuurlijk is er een balans nodig van de grootte ; een PC van een kubieke meter is niet praktisch. Maar een flinke doos zoals de kasten van nu toch al zijn is geen probleem. Niet alles hoeft perse miniatuur te zijn. Zeker niet indien een wat groter optisch model veel minder stroom verbruikt, minder warmte uitstraalt en geen kostbare grondstoffen nodig heeft bij de productie.
De redenen om de huidige chips telkens kleiner te maken zijn o.a.
- om silicium te besparen ; hoe meer cpu's op 1 wafer hoe goedkoper de cpu
- om de afstand tussen 2 punten in een cpu/chip zo klein mogelijk te maken om (stroom) verlies te beperken (en dus warmte te beperken)
Koel-technisch gezien zou een chip met een veel groter oppervlakte makkelijker te koelen zijn.
Natuurlijk is er een balans nodig van de grootte ; een PC van een kubieke meter is niet praktisch. Maar een flinke doos zoals de kasten van nu toch al zijn is geen probleem. Niet alles hoeft perse miniatuur te zijn. Zeker niet indien een wat groter optisch model veel minder stroom verbruikt, minder warmte uitstraalt en geen kostbare grondstoffen nodig heeft bij de productie.
En als ie dan ook nog eens 100 keer zo snel is maakt het helemaal niet meer veel uit dat ie wat groter is (voor rekencentra).
Ook al is glasvezel dan niet perfect, zou men koper gebruiken voor transatlantische verbindingen met dezelfde snelheden dan was men heel wat duurder uit.
Ook al is glasvezel dan niet perfect, zou men koper gebruiken voor transatlantische verbindingen met dezelfde snelheden dan was men heel wat duurder uit.
De 8086.... 3000nm
http://www.tomshardware.c...tel-cpu-history,1986.html
qua je eerste vraag, een kort maar krachtig antwoord.
http://www.tomshardware.c...tel-cpu-history,1986.html
qua je eerste vraag, een kort maar krachtig antwoord.
-warmte productie nihil
-de lichtpaden kunnen elkaar kruisen itt paden voor electronen
-verschillende kleuren licht voor verschillende signalen itt alleen + en -
redenen genoeg?
-de lichtpaden kunnen elkaar kruisen itt paden voor electronen
-verschillende kleuren licht voor verschillende signalen itt alleen + en -
redenen genoeg?
En wat dacht je van warmte. Naast parasitaire capaciteit (goed punt, daft_dutch!) is dat een storende factor bij het ontwerpen van chips.
Stel je zou chips fabriceren die 100% op licht werken, dan heb je geen koeling meer nodig, ergo: minder energie, geen draaiende onderdelen meer (die slijten/vastlopen/geluid produceren)
Stel je zou chips fabriceren die 100% op licht werken, dan heb je geen koeling meer nodig, ergo: minder energie, geen draaiende onderdelen meer (die slijten/vastlopen/geluid produceren)
tja waarom zijn we begonnen met auto's die 20 km/u gingen ipv meteen met auto's van 200 km/u.
Het is nieuw, nog niet helemaal uitgevogeld.
Je kunt werken met licht niet vergelijken met onze huidige cpu's op basis van electrische stroompjes.
Het is een compleet nieuwe manier die we "net" aan het uitpluizen zijn, lijkt me logisch dat het ietwat stroef zal beginnen.
Het is nieuw, nog niet helemaal uitgevogeld.
Je kunt werken met licht niet vergelijken met onze huidige cpu's op basis van electrische stroompjes.
Het is een compleet nieuwe manier die we "net" aan het uitpluizen zijn, lijkt me logisch dat het ietwat stroef zal beginnen.
Parallel Processing dankzij kleurbundels die tegelijkertijd informatie overbrengen. Wijs
Multiplexing? Transport is wat anders dan processing
Wacht eens...
als licht wordt gebruikt om mee te rekenen.
kan je dan niet met multiplexen meerdere keren rekenen op 1 licht processor?
als licht wordt gebruikt om mee te rekenen.
kan je dan niet met multiplexen meerdere keren rekenen op 1 licht processor?
Een stroom voltage kan 0 en 1 zijn maar je kunt niet echt "meerdere keren rekenen."
Wat wel zo is natuurlijk is dat je bijvoorbeel tribits kunt gaan gebruiken waardoor 1 signaal al veel meer data kan bevatten. (Echter zijn tribits en qubits erg moeilijk om mee te rekenen en simpele dingen als vermenigvuldigen en optellen te doen. Het mooie van binair is bijvoorbeeld dat +1 zo makkelijk is. telkens de laagste bit die nog niet '1' is 1 maken. Coderingen die bedacht zijn met tribits zijn veel ingewikkelder.
Wat wel zo is natuurlijk is dat je bijvoorbeel tribits kunt gaan gebruiken waardoor 1 signaal al veel meer data kan bevatten. (Echter zijn tribits en qubits erg moeilijk om mee te rekenen en simpele dingen als vermenigvuldigen en optellen te doen. Het mooie van binair is bijvoorbeeld dat +1 zo makkelijk is. telkens de laagste bit die nog niet '1' is 1 maken. Coderingen die bedacht zijn met tribits zijn veel ingewikkelder.
Hopelijk kunnen we door deze techniek eens een ander type MoBo krijgen die niet meer afhankelijk is van dat componenten zo dicht op elkaar worden geschroefd om snelheid te behouden. Het plafond met de huidige technieken zit er gewoon aan te komen, processen kun je niet oneindig verkleinen
Hierboven een paar keer de vraag gezien waarom licht beter is dan elektriciteit. Wel drie redenen:
1) De kabel heeft een soortelijke weerstand, dus grote afstanden zorgt voor verlies in de kabel. Bij glasvezel heb je dat ook, een deel van het licht wordt ook geabsorbeerd door de kabel, maar dit is véél minder dan bij een koper draadje. Eén keer supergeleiding bij kamertemperatuur bestaat kan je dit dus uitsluiten.
2) Interferrentie is een héél belangrijk punt. Binnen in je processor bv heb je een broeihaard van stoor signalen die elkaar allemaal beïnvloeden en nevenwerkingen hebben op de naburige circuits. Hoe hoger de frequentie, hoe erger dit wordt. Bij het ontwerp van zo een chip moet er dus grondig rekening mee gehouden worden. Vormt de warmte geen limiet dan gaat uiteindelijk dit problemen geven.
Deze problemen krijg je uiteindelijk ook bij transport over lange kabels. De kabels gaan als antenne functioneren en je gaat dus storing oppikken én uitzenden. Dit alles zorgt ervoor dat de niveaus op je kabels meer uitgesproken moeten zijn (lees: hogere spanningen) waardoor je dus weer meer energie nodig hebt. Door twisten en afschermen kan je dit natuurlijk al voor een groot deel oplossen. Het is dan ook voornamelijk binnen de componenten zelf dat hier grondig rekening mee moet worden gehouden.
3) Samengaand met vorige reden is er ook nog de capaciteit van twee printbanen die naast elkaar liggen. Er vormen zich een aantal capaciteiten (= zéér kleine condensators) en dit samen met de soortelijke weerstand van de draad (zie 1) zorgt ervoor dat je RC kringen krijgt. Deze kringen gedragen zich op die frequenties niet meer zoals gewone resistieve kringen. Dit zorgt op zijn beurt weer voor problemen met de stijlheid van de flanken. Niet voldoende stijle flanken kan problemen opleveren met de synchronisatie.
Over deze problemen met koperen printbanen bestaan ganse boeken. Do's en Don'ts, dingen waar je rekening mee moet houden etc etc. Veel van deze problemen heb je bij licht niet. Licht brengt dan weer op zijn beurt andere nadelen mee, daar draait nu het hele artikel om.
1) De kabel heeft een soortelijke weerstand, dus grote afstanden zorgt voor verlies in de kabel. Bij glasvezel heb je dat ook, een deel van het licht wordt ook geabsorbeerd door de kabel, maar dit is véél minder dan bij een koper draadje. Eén keer supergeleiding bij kamertemperatuur bestaat kan je dit dus uitsluiten.
2) Interferrentie is een héél belangrijk punt. Binnen in je processor bv heb je een broeihaard van stoor signalen die elkaar allemaal beïnvloeden en nevenwerkingen hebben op de naburige circuits. Hoe hoger de frequentie, hoe erger dit wordt. Bij het ontwerp van zo een chip moet er dus grondig rekening mee gehouden worden. Vormt de warmte geen limiet dan gaat uiteindelijk dit problemen geven.
Deze problemen krijg je uiteindelijk ook bij transport over lange kabels. De kabels gaan als antenne functioneren en je gaat dus storing oppikken én uitzenden. Dit alles zorgt ervoor dat de niveaus op je kabels meer uitgesproken moeten zijn (lees: hogere spanningen) waardoor je dus weer meer energie nodig hebt. Door twisten en afschermen kan je dit natuurlijk al voor een groot deel oplossen. Het is dan ook voornamelijk binnen de componenten zelf dat hier grondig rekening mee moet worden gehouden.
3) Samengaand met vorige reden is er ook nog de capaciteit van twee printbanen die naast elkaar liggen. Er vormen zich een aantal capaciteiten (= zéér kleine condensators) en dit samen met de soortelijke weerstand van de draad (zie 1) zorgt ervoor dat je RC kringen krijgt. Deze kringen gedragen zich op die frequenties niet meer zoals gewone resistieve kringen. Dit zorgt op zijn beurt weer voor problemen met de stijlheid van de flanken. Niet voldoende stijle flanken kan problemen opleveren met de synchronisatie.
Over deze problemen met koperen printbanen bestaan ganse boeken. Do's en Don'ts, dingen waar je rekening mee moet houden etc etc. Veel van deze problemen heb je bij licht niet. Licht brengt dan weer op zijn beurt andere nadelen mee, daar draait nu het hele artikel om.
Die heel kleine capaciteiten die je noemt worden bij zeer hoge frequenties vergelijkbaar met een gesloten circuit (kortsluiting dus) voor de leken op dit gebied. Dat is natuurlijk het laatste dat je wilt hebben in een schakeling die daar niet voor is ontworpen.
Nog een paar aanvullingen:
-Koper is duur. Het kost ook redelijk veel energie om fatsoenlijk koper te maken.
-De hitte waar iedereen het over heeft op zich is niet belangrijk; althans de hitte zelf niet. Waar dit echter op duidt is dat er elektrische energie deels omgezet wordt in warmte, en het elektrische signaal dus zwakker wordt. De energie die immers aan hitte onderweg verloren gaat, komt niet bij de ontvanger aan. Daarom zijn koperen draden aan een maximum lengte gebonden; denk bijv. aan max. lengte van HDMI kabel, SATA/PATA kabel, FTP / ethernet kabel en ga zo maar door. Licht in een glasvezeldraad zwakt veel minder af en dus kan je de kabels langer maken.
-Bij elektrische pulsen heb je last van 'zelfinductie'. Dat wil zeggen: Als het signaal van 0 naar 1 gaat of andersom, wordt er respectievelijk tijdens het veranderen van de spanning een magnetisch veld opgebouwd / afgebroken. Dat zorgt ervoor dat elektrische pulsen niet 'oneindig kort' kunnen zijn, omdat bij een oneindig snelle overgang van 0 naar 1 het magnetisch veld (dus de hoeveelheid benodigde energie) oneindig zou zijn (als ik het goed heb). Dit zorgt voor een soort na-ijl effect waardoor de overgangen tussen 1 en 0 nooit zo scherp kunnen zijn.
-Radiogolven, mobiele telefoon, magnetron e.d. kunnen elektrische signalen enigzins storen, maar optische signalen niet.
-Koper moet je isoleren. Is de isolatie kapot, en raakt je signaaldraad de aarde, dan heb je kortsluiting en met wat pech is je apperatuur naar de gallemiezen. Met optische kabels lekt er ergens wat licht, maar dat wil niet zeggen dat er iets kapotgaat.
-Koper is duur. Het kost ook redelijk veel energie om fatsoenlijk koper te maken.
-De hitte waar iedereen het over heeft op zich is niet belangrijk; althans de hitte zelf niet. Waar dit echter op duidt is dat er elektrische energie deels omgezet wordt in warmte, en het elektrische signaal dus zwakker wordt. De energie die immers aan hitte onderweg verloren gaat, komt niet bij de ontvanger aan. Daarom zijn koperen draden aan een maximum lengte gebonden; denk bijv. aan max. lengte van HDMI kabel, SATA/PATA kabel, FTP / ethernet kabel en ga zo maar door. Licht in een glasvezeldraad zwakt veel minder af en dus kan je de kabels langer maken.
-Bij elektrische pulsen heb je last van 'zelfinductie'. Dat wil zeggen: Als het signaal van 0 naar 1 gaat of andersom, wordt er respectievelijk tijdens het veranderen van de spanning een magnetisch veld opgebouwd / afgebroken. Dat zorgt ervoor dat elektrische pulsen niet 'oneindig kort' kunnen zijn, omdat bij een oneindig snelle overgang van 0 naar 1 het magnetisch veld (dus de hoeveelheid benodigde energie) oneindig zou zijn (als ik het goed heb). Dit zorgt voor een soort na-ijl effect waardoor de overgangen tussen 1 en 0 nooit zo scherp kunnen zijn.
-Radiogolven, mobiele telefoon, magnetron e.d. kunnen elektrische signalen enigzins storen, maar optische signalen niet.
-Koper moet je isoleren. Is de isolatie kapot, en raakt je signaaldraad de aarde, dan heb je kortsluiting en met wat pech is je apperatuur naar de gallemiezen. Met optische kabels lekt er ergens wat licht, maar dat wil niet zeggen dat er iets kapotgaat.
"Koper moet je solderen"... dat hoeft dus niet perse. Er zijn ook ontwikkelingen gaande om bijvoorbeeld ic's door middel van inductie te laten communiceren, hetgeen op hoge frequenties ook goed kan werken (met bijvoorbeeld als voordeel dat gelijkstroom componenten uitgefilterd worden (ontkoppeling). Verder zijn er nog andere technieken buiten solderen, zoals bonding, waar de draad strak om een aansluiting gewikkeld wordt (geen nieuwe ontwikkeling) of waarbij een onderdeel d.m.v. een trilelement (10khz) gelast wordt (zonder primaire hittebron) of door frictie. Verder zijn er nog chemische processen te bedenken om componenten te bevestigen (denk bijvoorbeeld aan elektrolyse). Hierbij is dus geen tin nodig.
Licht laat zich zeer lastig manipuleren op een schaal die kleiner is dan de golflengte van licht
Bedoelen jullie niet zichtbaar licht?
Bedoelen jullie niet zichtbaar licht?
Nee...
Het licht dat door glasvezels loopt of welke elektronische apparatuur dan ook is niet perse zichtbaar licht. Als je voor een serverkast gaat staan die met glasvezel werkt en je kijkt te lang in 1 van de sockets, kan je blind worden voor je er erg in hebt. Daar straalt namelijk licht uit, alleen niet het soort dat zichtbaar is voor het menselijk oog.
Daar waarschuwden de docenten ons voor tijdens de allereerste les
Het licht dat door glasvezels loopt of welke elektronische apparatuur dan ook is niet perse zichtbaar licht. Als je voor een serverkast gaat staan die met glasvezel werkt en je kijkt te lang in 1 van de sockets, kan je blind worden voor je er erg in hebt. Daar straalt namelijk licht uit, alleen niet het soort dat zichtbaar is voor het menselijk oog.
Daar waarschuwden de docenten ons voor tijdens de allereerste les
[Reactie gewijzigd door Vordreller op dinsdag 5 augustus 2008 09:57]
Op dit item kan niet meer gereageerd worden.
Populair: Tablets Samsung Websites en communities Mobiele telefoons Google Sony Games Microsoft Consoles Microsoft Xbox One
© 1998 - 2013 Tweakers.net B.V. Contact Over Tweakers Jouw privacy Algemene voorwaarden Cookies
Tweakers wordt uitgegeven door De Persgroep en wordt gehost door True
