"আপনি কি আলোতে বিশ্বাস করেন?" যদি কোনও চিপ উত্সাহী আপনাকে এই প্রশ্নটি জিজ্ঞাসা করে তবে এটি এমন নয় যে তিনি হঠাৎ একজন আল্ট্রাম্যান ফ্যান। এটি হ'ল তিনি খেয়াল করতে শুরু করেছেন যে "আলো" চিপ জগতকে আলোড়িত করতে শুরু করেছে।
পদার্থবিজ্ঞানে 2023 নোবেল পুরষ্কার "অসম্পূর্ণ হালকা পালস প্রযুক্তি" কে দেওয়া হয়েছিল এবং "কীভাবে গণনা করতে আলো ব্যবহার করবেন" শিল্প এবং একাডেমিয়ায় একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হয়ে দাঁড়িয়েছে। হালকা, যা প্রাকৃতিকভাবে দ্রুত, একটি অবিশ্বাস্য গতিতে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার যুগে বুদ্ধিমান বিশ্বের "অবকাঠামো" আপগ্রেড করা সম্পূর্ণ করতে পারে?
ফোটনগুলি ইলেক্ট্রন থেকে গ্রহণ করে
আরও traditional তিহ্যবাহী বৈদ্যুতিন চিপগুলির সাথে তুলনা করে, ফোটোনিক চিপগুলি একটি নতুন ধরণের চিপস যা ফোটনের বৈশিষ্ট্যগুলি গণনা করতে ব্যবহার করে।
সংক্ষেপে, চিপগুলি তথ্য বহনকারী মাইক্রোস্কোপিক কণাগুলি হেরফের করতে অর্ধপরিবাহী উপকরণগুলির শারীরিক বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে তবে বিভিন্ন ধরণের চিপগুলি বিভিন্ন কণা ক্যারিয়ার ব্যবহার করে। চীন ইনোভেশন স্টারের প্রতিষ্ঠাতা অংশীদার লেই এমআই বলেছেন, "ফোটোনিক চিপস তথ্য উত্পন্ন, প্রক্রিয়া, প্রেরণ এবং প্রদর্শনের জন্য ফোটন ব্যবহার করে।"
ইলেক্ট্রনগুলির সাথে তুলনা করে, ফোটনের সুবিধাগুলি সুস্পষ্ট: তাদের কাছে তথ্য সংক্রমণের জন্য খুব দ্রুত প্রতিক্রিয়া সময় রয়েছে, 3-4 ইলেক্ট্রনগুলির তুলনায় উচ্চতর তথ্য ক্ষমতার অর্ডার, শক্তিশালী স্টোরেজ, কম্পিউটিং এবং এমনকি সমান্তরাল আন্তঃসংযোগ ক্ষমতা এবং অতি-নিম্ন শক্তি খরচ ... তথ্য শিল্পের জন্য এই সম্ভাব্য সুবিধাগুলি কী বোঝায় তা স্ব-অভিক্ষিপ্ত।
এখন, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার বয়সের আবির্ভাবের সাথে, কম্পিউটিং ক্ষমতার চাহিদা বাড়ছে। তবে বৈদ্যুতিন চিপগুলির বিকাশ শারীরিক এবং অর্থনৈতিক ব্যয়ের সীমাতে পৌঁছেছে এবং "মুরের আইনের ব্যর্থতা" ক্রমাগত শোনা যায়।
বৈদ্যুতিন চিপস সিলিকনের উপর ভিত্তি করে সিলিকন পরমাণুর সাথে প্রায় 0। 22 ন্যানোমিটারগুলির ব্যাস থাকে। যখন প্রক্রিয়াটি 7 ন্যানোমিটারের নীচে হ্রাস করা হয়, তখন বৈদ্যুতিন চিপগুলি বৈদ্যুতিক সার্জ এবং বৈদ্যুতিন ভাঙ্গনের সমস্যাগুলির জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল হয়, যা বৈদ্যুতিনগুলি পুরোপুরি নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন করে তোলে। 2023 সালে উত্থিত বড় মডেলের তরঙ্গে, traditional তিহ্যবাহী বৈদ্যুতিন চিপগুলির ত্রুটিগুলি স্পষ্ট হয়ে উঠেছে।
ফোটোনিক্স চিপস হেরাল্ড একটি নতুন ভোর। তারা কেবল বৈদ্যুতিন চিপগুলিতে বিদ্যুৎ খরচ এবং মেমরি অ্যাক্সেসের দুর্গম চ্যালেঞ্জগুলি সমাধান করার প্রতিশ্রুতি দেয় না তবে অসংখ্য উদ্ভাবনী প্রয়োগের পরিস্থিতিগুলিরও জন্ম দেয়। এর সাথে সামঞ্জস্য রেখে, অপটিক্যাল পাথগুলি বৈদ্যুতিক সার্কিটগুলি প্রতিস্থাপন করে এবং লেজার উত্সগুলি বিদ্যুৎ সরবরাহের স্থান গ্রহণ করে ... ফটোয়েলেকট্রিক রূপান্তরকরণের প্রয়োজনীয়তা দূর করে, বিদ্যমান শারীরিক সীমাগুলি বাইপাস করা এবং চিপগুলির গণনামূলক বাধাগুলি ভেঙে ফেলা সম্ভব। বর্তমানে, এই ক্ষেত্রে প্রতিযোগিতা ইতিমধ্যে স্থানীয় এবং আন্তর্জাতিকভাবে শীর্ষ গবেষণা প্রতিষ্ঠানের মধ্যে শুরু হয়েছে।
এই বছরের এপ্রিলে, সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের একটি গবেষণা দল বিশ্বের একটি বিতরণ প্রস্থ বুদ্ধিমান অপটিক্যাল কম্পিউটিং আর্কিটেকচারের পথিকৃত করেছিল। তারা উন্নত এআই কার্যগুলির জন্য একটি ফোটোনিক চিপ -- "তাইজি" ডিজাইন করেছে, যার শক্তি দক্ষতা রয়েছে বিদ্যমান বুদ্ধিমান চিপগুলির চেয়ে 2 থেকে 3 প্রস্থের অর্ডার রয়েছে এবং বৃহত দৃশ্যের বুদ্ধিমান বিশ্লেষণ এবং বড় মডেলের যুক্তির মতো কাজের জন্য কম্পিউটিং পাওয়ার সহায়তা সরবরাহ করতে পারে।
মে মাসে, চীনা একাডেমি অফ সায়েন্সেসের সাংহাই ইনস্টিটিউট অফ মাইক্রোসিস্টেম অ্যান্ড ইনফরমেশন টেকনোলজির একটি গবেষণা দল একটি লিথিয়াম ট্যানটালেট হিটারো-ইন্টিগ্রেটেড ওয়েফার তৈরি করেছিল, যা প্রথমবারের মতো উচ্চ-পারফরম্যান্স এবং গণ-উত্পাদিত ফোটোনিক চিপগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল।
ফোটন চিপ কি আসলেই খুব বেশি দূরে নয়?
কিভাবে আলোকে নিয়ন্ত্রণ করতে?
ভবিষ্যতের প্রত্যাশার পাশাপাশি, আসুন ফোটোনিক্স চিপস কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে আরও চিন্তা করি?
একটি বৈদ্যুতিন চিপ একটি বৈদ্যুতিন ট্রানজিস্টর এবং একটি পরিবাহী তামা তার দিয়ে গঠিত। একটি ফোটোনিক চিপ একটি ফোটোনিক ট্রানজিস্টর এবং একটি ওয়েভগাইড দিয়ে তৈরি যা আলো পরিচালনা করে। ওয়েভগাইড হ'ল হালকা প্রচারের মাধ্যম, যেমন পরিচিত অপটিকাল ফাইবার।
তাদের ক্রিয়াকলাপ অনুসারে, ফোটোনিক চিপগুলি দুটি বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে: লেজার চিপস এবং ডিটেক্টর চিপস। লেজার চিপস বিদ্যুৎ এবং আলোর রূপান্তর উপলব্ধি করতে অর্ধপরিবাহী উপকরণ দ্বারা ইনজেকশনযুক্ত কারেন্টের বৈদ্যুতিক শক্তি ব্যবহার করতে হবে। ডিটেক্টর চিপগুলি ফটোয়েলেক্ট্রিক প্রভাবের মাধ্যমে অপটিক্যাল সংকেতগুলি সনাক্ত করে এবং সেগুলি বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিতে রূপান্তর করে।
কিভাবে হালকা আউটপুট নিয়ন্ত্রণ করবেন? আদর্শভাবে, এটি একটি সম্পূর্ণ অপটিক্যাল ট্রানজিস্টর চালিত এবং আলো দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হবে। তবে প্রযুক্তিটি এখনও পরিপক্ক নয়; খাঁটি ফোটোনিক চিপগুলি এখনও ধারণাগত পর্যায়ে রয়েছে এবং ফোটোনিক চিপগুলির প্রাথমিক উপাদানগুলি এখনও বৈদ্যুতিন-অপটিক হাইব্রিড ডিভাইস যা নিয়ন্ত্রণের জন্য ড্রাইভিং এবং বিদ্যুতের জন্য আলো ব্যবহার করে। অপটেলেক্ট্রনিক মড্যুলেশনের উপর ভিত্তি করে, সিংহুয়া বিশ্ববিদ্যালয় এই বছরের আগস্টে তাইজিআই দ্বিতীয় চিপ চালু করেছে, জিপিইউর প্রয়োজন ছাড়াই অপটিক্যাল নিউরাল নেটওয়ার্কগুলির অনলাইন প্রশিক্ষণ অর্জন করেছে।
বৈদ্যুতিন-অপটিক্যাল হাইব্রিড ডিভাইসগুলির সংহতকরণের মাধ্যমে, অপটিক্যাল সংকেত এবং বৈদ্যুতিক সংকেতের মধ্যে মড্যুলেশন, সংক্রমণ এবং ডেমোডুলেশনের পুরো প্রক্রিয়াটি একটি একক স্তরটিতে সংহত করা হয়। এটি চিপগুলিতে উচ্চ-গতির ডেটা প্রসেসিংয়ের ভিত্তি তৈরি করে। হালকা তরঙ্গগুলির তরঙ্গদৈর্ঘ্য আকারের সুবিধার জন্য ধন্যবাদ, ফোটোনিক চিপগুলি একশো ন্যানোমিটারের মতো ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ পরিপক্ক প্রক্রিয়াগুলি ব্যবহার করে বানোয়াট করা যেতে পারে, এই চিপগুলির সম্পূর্ণ ঘরোয়া উত্পাদন সক্ষম করে।
ফোটন চিপগুলি কোথায় ব্যবহার করা হবে?
যেমনটি আমি বলেছি, ফোটোনিক চিপগুলি বৈদ্যুতিন চিপগুলির কম্পিউটিং পাওয়ার বাধা দিয়ে ভেঙে যাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। এছাড়াও, এগুলি অন্যান্য কোন ক্ষেত্র ব্যবহার করা যেতে পারে?
এটি সুপরিচিত যে আলোর গতি মহাবিশ্বে দ্রুত পরিচিত। আলোর উচ্চ-গতির সংক্রমণ বৈশিষ্ট্যগুলি উপকারে, ফোটোনিক চিপগুলির সাথে প্রথম যে বিষয়টি মনে আসে তা হ'ল অতি-উচ্চ-গতির ডেটা ট্রান্সফার। "ফাইবার অপটিক নেটওয়ার্ক + ফোটোনিক চিপ" উচ্চ-গতির যোগাযোগের একটি নতুন যুগের ইঙ্গিত দেয়। তদুপরি, ফোটোনিক চিপগুলির হস্তক্ষেপ প্রতিরোধেরও ফোটোনিক রাডারকে বাস্তবে পরিণত হওয়া সম্ভব করে তোলে।
অন্যান্য ক্ষেত্রে ফোটোনিক চিপগুলির প্রয়োগও প্রতিশ্রুতিবদ্ধ। উদাহরণস্বরূপ, বায়োমেডিসিনে, ফোটোনিক চিপগুলি অপটিক্যাল ইমেজিং এবং স্পেকট্রোস্কোপিক বিশ্লেষণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, কোষ, টিস্যু এবং ওষুধের দ্রুত সনাক্তকরণ এবং বিশ্লেষণ সক্ষম করে। পরিবেশগত পর্যবেক্ষণে, ফোটোনিক চিপগুলি গ্যাস সেন্সর এবং দূষণ পর্যবেক্ষণে প্রয়োগ করা যেতে পারে, রিয়েল-টাইম মনিটরিং এবং পরিবেশগত মানের মূল্যায়ন আরও দক্ষ করে তোলে।
অপটিক্যাল কম্পিউটিং চিপগুলি ল্যাব থেকে বেরিয়ে আসতে শুরু করেছে এবং বিজ্ঞানীরা আশা করছেন যে একাধিক ইঞ্জিনিয়ারিং প্রচেষ্টার পরে, বাণিজ্যিক ফোটোনিক চিপগুলি যত তাড়াতাড়ি সম্ভব স্থিতিশীল উপায়ে উত্পাদন করা যেতে পারে। তার মানে ফোটোনিক চিপগুলির ব্যয়টি শিল্প দ্বারা ব্যাপকভাবে গ্রহণ করা যেতে পারে।
