טכנולוגיה חדשנית מונעת בזבוז אנרגיה ומאיצה העברת נתונים

טכנולוגיה חדשנית מונעת בזבוז אנרגיה ומאיצה העברת נתונים
מאת: חיים חביב, 26.5.16, 12:51

חברות מחשבים משתמשות ב-1.5% מצריכת האנרגיה העולמית לחישוב, העברה ושמירת מידע. חלקן ממקמות את הדאטה סנטר באזורים קרים כדי לחסוך בהוצאות מיזוג. המודל החדש מהווה פתרון לחישוב מהיר ללא חימום מיותר.
 
פרופ' שלומי דולב, דר' מיכאל רוזנבליט ותלמיד המחקר (לתואר שלישי) אייל כהן, שעבודת הדוקטורט שלו עסקה בחישוב באמצעות קרני אור, הציגו לראשונה מודל מתמטי התומך בתכנון שערים לוגיים ומעגלים הפיכים (המשמרים אינפורמציה) משמרי אנרגיה. שימוש בשערים במעגלים כאלה עשוי להוות קפיצת מדרגה משמעותית במניעת בזבוז אנרגיה על פליטת חום בזמן חישוב, כמו גם במהירות חישוב משולבת במהירות העברת נתונים בקצב הנובע ממהירות האור ממש.

חברות המחשבים משתמשות כיום ביותר מ-1.5% מצריכת האנרגיה העולמית לצורך חישוב, העברה ושמירת מידע. חלקן ממקמות את מרכזי החישוב שלהם (Data Center) באזורים קרים כדי לחסוך בהוצאות המיזוג. המודל התכנוני החדש עשוי להוות עבורן פתרון מתבקש לחישוב מהיר יותר ללא חימום מיותר.

יצוין, כי שימוש באופטיקה להעברת נתונים באמצעות סיבים אופטיים בין מחשבים, מאפשר העברת מידע במהירות האור בין מקומות מרוחקים. היתרון בשימוש באופטיקה לעומת כבלים (נחושת או מתכת אחרת) הוא בכך, שקרני אור העוברים בסיבים אינם יוצרים התנגדות חשמלית במעברם ואינם גורמים להפרעות הדדיות בינן לבין עצמן.

כשמגיעים למיצוי טכנולוגיה אחת יש הזדמנות לטכנולוגיות חדשות לפרוץ אל קדמת הבמה הטכנולוגית, ופה בדיוק ממוקמת קבוצת החוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון, שכאמור, מציגה לראשונה מודל מתמטי התומך בתכנון שערים לוגיים ומעגלים הפיכים (כאלה שלא מוחקים אינפורמציה) משמרי אנרגיה.

פרופ' דולב: "עד לאחרונה, ההתפתחות הטכנולוגית של האלקטרוניקה, שעליה מבוססים המחשבים היום, היתה מדהימה. בכל שנתיים הצליחו חברות השבבים להכפיל את מספר הרכיבים בשבב. בשלב מסוים בגלל התחממות הרכיבים בקצב הנדרש, נבלמה הגדלת כמות הרכיבים (טרנזיסטורים) בשבב, ואז עברו למספר ליבות על אותו מעבד, ולמעשה, עברו לחישוב מקבילי ומבוזר במקום חישוב סידרתי. מעבר כזה לא מספק תמיד נותן את התוצאות הרצויות, שכן חלק ממשימות החישוב הינן לגמרי סדרתיות, ואז החישוב לא מתבצע מהר יותר. יותר מכך, הצורך לתקשר במהירות בין הליבות החזיר את האופטיקה למשחק וכעת מנסים לתקשר בין הליבות באמצעות לייזר".

מאמר מדעי בנושא - כאן.