1000 Kat Daha Hızlı Çalışan Transistör:
Optik Transistör

Transistör teknolojisindeki yeni çalışmalardan biri olan optik anahtarlama sistemli transistörler, optik anahtarlama sayesinde 100 ile 1000 kat daha hızlı çalışabiliyor. Detaylar yazımızın devamında.

A- A+

29.10.2021 tarihli yazı 4045 kez okunmuştur.

Daha hızlı ve daha çok veri işleme kapasitesindeki optik bilgisayarlar yaygınlaşmaya başladı. Şimdilerde ise bilim insanları optik bilgisayarlar konusundaki çalışmaları bir adım daha öteye taşıyarak optik devreleri ana akım haline getirmek için çalışıyorlar. Bu sayede bütün hesaplamalar 1000 kat daha hızlı gerçekleşebilir.

►İlginizi Çekebilir: Optik Bilgisayar Nedir?

Optik Bilgisayarlar Nedir ve Nasıl Çalışır?

Elektro-optik bilgisayar ve saf-optik bilgisayar olmak üzere iki ana optik bilgisayar türü bulunmaktadır. Elektro-optik bilgisayarlarda, veriler işlemcilere optik olarak aktarılmaktadır. Fakat hesaplaması elektronik olarak gerçekleştirilmektedir. Saf optik bilgisayarlar ise birden fazla frekans kullanmaktadır. Bütün işlemleri ışıkla tamamlayarak daha yüksek bant genişliğine ulaşmaktadır. Aynı zamanda daha hızlı bir kullanım imkanı sunmaktadır. Optik bilgisayarlarda yapıcı ve yıkıcı girişimler kullanılmaktadır. Böylece tamamen optik anahtarlama durumlarına izin verilmektedir.

Optik bilgisayarlarda daha yüksek verim için çalışmalar devam ederken transistörler konusunda da ilerleme kaydedildi. Geçtiğimiz günlerde klasik transistörlerden 100 ile 1000 kat daha hızlı çalışabilen optik anahtarlama sistemi ile çalışan transistörler duyurulmuştu. Bu optik transistörlerle daha verimli kullanıma ve saniyede neredeyse 1 trilyona varan işlem kapasitesine ulaşabilmek mümkün olacak. Optik transistörler, düşük enerji gereksinimine sahip olup hacimli soğutma elemanı gerektirmez. Klasik transistörler aşırı ısındığında akımlar yükselip, standart çalışma değerleri değişir. Bu nedenle transistörler bir soğutucu kullanımı gerektirmektedir. Bütün bunlar göz önüne alındığında optik bilgisayarlar daha yüksek kalitede çalışabilecek.

►İlginizi Çekebilir: İnsan Tırnağına 50 Milyon Transistör Sığar mı?

Optik Anahtarlama Sistemi Nasıl Çalışmaktadır?

Kontrol ışını ve durum tanımlayıcısı olmak üzere iki çeşit lazer kullanmaktadır. Boolean sistemini kullanıp bir ve sıfırlardan oluşan iki durum oluşturmaktadır. Bu durum bir mikro ışın içinde tutulmaktadır. Skoltech`in optik anahtarlama deneyinde kullanılan mikro boşluk, yansıtıcı yüzeyler arasına yerleştirilmiştir. Bu yapı inorganik olup 35 nanometre inceliğine sahiptir.

Optik transistörlerinin yapımındaki güç tüketimi azaltılmasında konusunda, bazı temel noktalar belirlendi. Güç tüketimi halinde iyileştirme yapılamadığı için, çoğu transistör anahtarlama için daha fazla enerji harcar. Bunun aksine anahtar, aygıtları birbirine bağlayıp lazer ışını yoğunluğunu 23000`e ulaştırabilmektedir. Böylece bir amplifikatör görevi görmektedir.

Yüksek düzeyde ayarlanmış bir dalga boyu ve kondensat tespiti için yeni bir ölçüm tekniği belirlenmiştir. Aynı zamanda mikro boşluk moleküllerindeki titreşimler sayesinde verimli anahtarlama gerçekleştirilmiştir. Bütün bunlara ek olarak minimum sistem gürültüsü sağlanmıştır. Bunların sonunda ısınma azalıp, sinyal-gürültü oranı üst düzeye çıkmıştır. Çünkü yapılan ayarlamalar mikro boşluk tarafından emilen enerjiyi azaltmaktadır. Optik bilgisayarlarda kullanılan optik hesaplama, elektron tabanlı hesaplamaya göre ışık dalga boylarının doğasında bulunan çoğullama yeteneğine sahiptir. Bunun yanı sıra içinde başka avantaj ve dezavantajlar da barındırmaktadır.

Optik bilgisayarların sunduğu daha yüksek hız ve daha düşük ısıtma, güç tüketimi imkanları ile tüm elektronik tasarımlarında kullanımını cazip kılıyor. Bu nedenle optik bilgisayarlar, optik anahtarlarında kombinasyonu ile bilgi işlemin geleceğinde önemli rol oynayacak.

Kaynak:

► allaboutcircuits.com
► BBC