Архитектура ПК, где информация хранится водном модуле, вычисления происходят в другом, и есть шины для передачиданных между ними, морально устарела еще в прошлом веке. Однакодейственные коммерческие устройства «все-в-одном» стали доступны лишьнедавно. В Наньянском университете Сингапура делают ставку на«резистивные переключатели» ReRAM – новая технология, которая позволиласоздать чип, объединяющий хранение данных и вычислительные процессы водном элементе.
Мемристоры, лежащие в основе ReRAM, хороши тем, что хранят информацию,меняя коэффициент электрического сопротивления. Этот эффект сохраняетсядаже после отключения питания. На то, чтобы активировать память и начать передачу сигнала по шинам данным, требуются лишь символические затратыэнергии. Плюс высокий потенциал для миниатюризации и масштабирования,когда гигантские логические структуры можно воссоздать в крохотномобъеме пространства.
ReRAM или «мемристоры» нравятся сингапурским ученым не только своимипоказателями энергоэффективности, но еще и тем, что дают шансреализовать давнюю мечту – распрощаться с бинарной системой в IT.Представить, записать информацию через последовательность 1 и 0 оченьлегко физически, но когда вы начинаете ее дешифровку, это превращается в монотонный сизифов труд. То ли дело троичная система – всего еще одинсимвол, но каков прирост эффективности!
В троичной системе есть 0, 1 и 2, а память типа ReRAM как раз ипозволяет реализовать запоминание данных в аналоговом формате в трехпозициях с четким градиентом. Без затрат энергии, без старого затратного принципа «вкл/выкл». Столь же эффективно, сколько и сложно – в своевремя в СССР далеко обогнали западную науку на этом поприще, но когдадело дошло до создания прикладных систем, все рухнуло под грудойпроблем.
Что еще интереснее, технология ReRAM позволяет не ограничиваться тремясостояниями – при должной калибровке их может быть множество. В теории,вот он, ключ к созданию многомерных систем памяти, где на микросхемесегодняшнего размера будет храниться и обрабатываться одновременно вмиллиарды, если не триллионы раз больше данных.
Японская компания уже предлагает бизнесу специализированный квантовый чип Digital Annealer.
Глава исследовательской лаборатории Fujitsu заявил, что японская компания успешно продвигается вперед в деле разработки «настоящего квантового компьютера».
Директор Fujitsu Laboratories Хиротака Хара сообщил, что совместно с рядом других исследовательских групп его коллектив занимается созданием истинно квантовой машины.
Компания уже представила бизнесу «порожденный квантовыми технологиями» Digital Annealer – классический чип, предназначенный для решения сложных комбинаторных задач оптимизации.
Как заявил Хара на недавней конференции Fujitsu Forum в Токио, настоящих квантовых компьютеров на рынке пока нет, но в компании уже завершили проектирование чипа Digital Annealer, который вобрал в себя существующие квантовые наработки. Параллельно с ведущими университетами и престижными исследовательскими центрами исследователи компании по всему миру работают над созданием настоящего квантового компьютера.
Чип Digital Annealer второго поколения, схемы которого построены на основе квантовых явлений, был представлен в марте. Новый, полносвязный чип имеет 8192 разряда, каждый из которых может обмениваться сигналами с другими, монтируется в стандартную стойку и работает при комнатной температуре.
Он является прямым конкурентом квантового процессора (Quantum Processing Unit, QPU) компании D-Wave Systems, который также предназначен для решения задач оптимизации. Digital Annealer с 64-разрядными градациями, позволяет получать гораздо более точные результаты по сравнению с предложением D-Wave, утверждают в Fujitsu.
Между тем, ни Digital Annealer, ни квантовый процессор D-Wave нельзя считать настоящими или универсальными квантовыми компьютерами, поскольку они не готовы решать широкий круг задач.
Над созданием истинно квантового вычислителя, который мог бы выполнять около 50 различных квантовых алгоритмов, а не только алгоритмы оптимизации, работают в настоящее время в IBM, Intel, Google и Microsoft. Насколько далеко Fujitsu продвинулась в своих разработках, пока неясно. Используемый компанией подход также не раскрывается.
По словам Хары, появление Digital Annealer, созданного совместно с канадским разработчиком программного обеспечения для квантовых компьютеров 1QBit и Университетом Торонто – хорошее начало реализации квантовых амбиций компании. В Fujitsu уверены: со временем технология Digital Annealer ляжет в основу настоящего квантового компьютера.