Işıkla çalışan işlemciler

____________________________________________________________________

Bugüne kadarki bilgisayar veya herhangi bir elektronik alette kullanılan işlemciler hep elektrik enerjisi ile çalıştı. Tabi bunların da belli bir elektrik tüketimler var. Ayrıca bunların işlem güçleri arttıkça da enerji tüketimleri artıyor. Geleceğin sürdürülebilir bir şekilde gelmesi için ise enerji kullanımının azaltılması gerekiyor. Bu durumda da güçlü işlemciler ve sürdürülebilir ilerleme biraz karşıt konular olarak kalıyor.

Tek bir bilgisayar olarak düşününce belki çok bir problem olarak görünmez ama ortalama bir masaüstü bilgisayar 250 vat akım çekiyor diye düşünürsek 10 bilgisayar 2,5 kilovat, 100 bilgisayarda ise 25 kilovat, 1000 bilgisayarda da 250 kilovat gibi enerji tüketimi olur ki bunlar çok önemsiz değerler değil. Ülke genelinde düşünüldüğünde ortaya korkunç rakamlar çıkıyor. Bu duruma karşı da bilimadamlarının planları ışıkla çalışan işlemciler ile güç tasarruflu işlemciler üretmek.

Işık ile çalışan işlemciler yıllardır dikkat çeken bir konu ancak henüz ciddi bir ilerleme katedilmiş değil. Son olarak normal işlemci üretim prosedürlerinin ışık işlemcileri üretecek şekilde değiştirilmesi sağlanmaya çalışılıyordu ancak bunun da pek mümkün olmadığı anlaşıldı. Yani şu an biraz daha beklememiz gerekli bu teknoloji için.

Bu işlemcilerde elektrik yerine ışık kullanılıyor dedik ya, işlemci içinde elektriğe yön vermek ve biçimlendirmek için kullanılan birimlerin ışıkla çalışan birimlerle değiştirilmesi gerekli. Tabi bu da dediğim kadar kolay olmuyor olsa gerek. İşlemciye giren bütün verinin de ışık enerjisine çevrilmesi gerek. Bunlar da işlemci içindeki çeşitli lazer ampulleri ile yapılacak. Ya da işlemciye dışarıdan bir lazer ışını verilerek işlemciye gelen verinin bu ışını değiştirerek işlemci içinde kullanılabilir hale getirilmesi düşünülüyor.

İşlemcide kullanılan veri yolları için ise ışığı iletecek yansıtıcılı kanallar kullanılacak. Bunların da ışığı farklı yerlere kaçırmaması gerekli. Bu ışığı yönlendirecek ve iletilecek parçalar dalga rehberi ya da ışık rehberi gibi bir çevirisi olacaktır ileride ki İngilizce waveguide denirler. 🙂

Geleceğin güçlü işlemcileri için gerekli olan bant genişliğinin sağlanması için ise işlemci içinde 128 farklı dalgaboyunda ışığın iletilmesi gerekli. Bunların her biri de tabii kendi standardın göre kodlanmış olacak ve ilgili rezonatörler kandilerine gönderilen ışığı kodlamasından tanıyıp kabul edecekler.

Tabi bunların hepsi şu an için yeterinc verimle yapılamayan şeyler, gelecekte yapılanlar verimli olacaktır. 😀 Ancak dabha bunlar için uzun zaman var ki, pek yakında göremeyeceğiz bunları. Öncelikle ışığın işlemci içinde farklı dalga boylarında dolaştırılmasının başarılması gerekli ki hatalı bir devreye kesinlikle kaçak olmamalı. İşlemciye gelen verinin de farklı dalgaboylarıdna ışığa dönüştürülmesi ve bunun da çok hızlı bir şekilde yapılması gerekli. Bunlardan başka da bir dizi farklı problem de var tabi.

Sonraki sırada ise sadece işlemcinin değil bellek gibi diğer donanımların da ışıkla çalışacak hale getirilmesi gerekli. Bu sayede işlemciden elde edilecek tasarruf ortalama dört kat kadar iken tüm sistemde elde edilecek güç tasarrufu on yirmi kat kadar daha artacak. Ortalama 250 vat çeken bir bilgisayar 24 vat veya 12,5 vat çekecek ki inanılmaz bir tasarruf oranı olacak.