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未来のコンピューターに光あれ!

コンピュータの急速なニーズを受けて半導体競争がヒートアップしており、日本も次世代半導体開発を目指しています。

なんとなくGPU(ディープラーニングと相性がいい演算処理)に強いNVIDIAが目立ちますが、元々王者として君臨していたのはintelです。

2023年の3月に、その創設者ゴードン・ムーアが亡くなりました。

同社は公式サイトでも、ムーアに関する情報を発信しており、下記で集約しています。

そのintelですが、今時点では業績として厳しい状態にあります。

上記記事にあるとおり、2021年に新CEOに就任したパット・ゲルシンガー(Pat Gelsinger)は、IDM 2.0(Integrated Device Manufacturer:垂直統合型デバイスメーカー)という戦略で従来の事業構造を改革中です。

そしてintelは、現行のニーズ対応だけでなく、未来のコンピュータ素子として、光を使った演算回路も研究しています。

演算回路だけでなく、光ファイバーのような通信としても含めています。日本ではNTTが力を入れています。

今のデジタルコンピュータは、電子(電気)をトランジスタに流してOn/Offスイッチ、つまり2進数を表現します。
それらを集積させて、それこそムーアの法則に従って数年で2倍の密度を実現しています。

参考までに、ムーアの法則を引用しておきます。現時点でもこの経験則は崩れていません。(加速度は若干ぶれがありますが)

出所:Wiki「ムーアの法則」

光を使った演算回路は、この電子を光に置き換えたもので、言ってしまえば「光トランジスタ」の開発です。

光を採用する利点としては、電子は運動によって熱を発生しますが、それを抑えることが出来ます。要はエコということです。

ただ、処理性能としては実用化には至っていません。(公開情報範囲内で)

例えば、現行の次世代半導体(電子型)が目指しているのは回路幅5nm(ナノメートル)未満、つまり10のマイナス9乗のスケールです。

トランジスタに相当する素材は、フォトニック結晶と呼ばれます。ざっくりいうと、特定の光のみに反応するイメージです。
ただ、これをナノメートルまで制御できるようにするにはなかなか至難の業でした

数年前に、そのブレークスルーになるかもしれない研究成果が発表されています。

ようは、
DNAを接着剤にして従来では難しかった巨大な結晶化を実現した、
という話です。

生物の自然な現象を巧みに活用した、なかなかぞくっとする成果です。

この夢のような光コンピュータが実用化に至る日を心待ちにしています。

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