Разработан фотонный чип для майнинга криптовалюты с низким энергопотреблением

Инженеры разработали новую схему вычислений на основе света для снижения энергопотребления от приложений криптовалюты и блокчейна. Устройство описано в журнале Optica.

Исследователи из Стэнфордского университета разработали фотонную интегральную схему LightHash, которая генерирует фотонную цепочку блоков для майнинга (добычи) криптовалюты и ведения смарт-контрактов на основе блокчейна. Масштабирование технологии может привести к десятикратному снижению энергопотребления по сравнению с лучшими современными электронными процессорами, показывает моделирование.

LightHash использует кремниевую фотонику для снижения энергопотребления при сохранении высокого уровня безопасности. Разработка основана на предыдущей версии фотонной схемы HeavyHash, разработанной этой же командой и в настоящее время используемой отдельными криптовалютными сетями.

Для безопасного создания биткойна или эксплуатации его вычислительной сети требуется вычисление хэш-функции, например, SHA256 или Heavyhash, для преобразования входных данных в одно выходное число способом, который слишком сложен для отмены, объясняют инженеры. Именно это шифрование составляет основную часть энергопотребления при майнинге криптовалют.

Принцип работы LightHash. Иллюстрация: Sunil Pai et al., Optica

Исследователи модифицировали Heavyhash для работы с совместно разработанным кремниевым фотонным чипом, несущим сеть программируемых интерферометров 6×6. Анализ показал, что такая модификация позволяет проводить низкоэнергетическую оптическую обработку матричных умножений, которая составляет основу вычисления хэш-функции, с сохранением точности и снижением восприимчивости к аппаратным ошибкам.

Чтобы оценить возможность использования LightHash для умножения матриц, исследователи построили оптическую установку для контроля и отслеживания распространения света путем настройки нагревательных элементов и отображения пятен решетки на инфракрасной камере. Они внедрили алгоритм устранения ошибок и установили критерии осуществимости для масштабирования технологии. Результаты эксперимента подтвердили расчетную эффективность технологии.

По сути, мы разработали способ использования аналоговых оптических схем для выполнения операций умножения практически с нулевым рассеиванием мощности, но достаточно точным для использования в схеме цифрового шифрования.

Сунил Пай, один из авторов разработки

Исследователи отмечают, что для достижения LightHash значительного преимущества перед цифровыми аналогами, фотонную схему необходимо масштабировать до 64 входов и выходов. Они продолжат работу над масштабированием и оптимизацией энергопотребления в фотонной схеме.


Читать далее:

Разлученные в детстве медведицы воссоединились: в зоопарке рассказали, как все прошло

Появилось фото внутри второй самой глубокой подводной воронки в мире

Свет в ранней Вселенной: новая теория меняет представление о том, каким он был

На обложке: чип для фотонного блокчейна. Изображение: Stanford University

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
ИИ использует единый центр обработки разных типов данных, как мозг человека
Новости
Японский лунный модуль подлетел к Луне и сфотографировал спутник вблизи
Космос
Дикие рыбы способны запоминать и узнавать дайверов, показал эксперимент
Наука
НАСА почти на 40% повысило риск падения на Землю астероида, способного уничтожить город
Космос
Биоинженеры создали из мидий и слизи антибактериальный клей
Наука
Телескоп с «глазом лобстера» обнаружил редкую двойную звездную систему
Космос
Solar Orbiter приблизится к Венере, чтобы подняться к полюсу Солнца
Космос
В Китае объединили солнечную энергетику с выращиванием морских огурцов
Новости
Какие навыки нужны системному аналитику
Технологии
Появление речи связали с эволюцией одного белка
Наука
Для запрещенной соцсети проложат крупнейший в мире подводный кабель
Новости
Илон Маск представил Grok 3 — ИИ нового поколения с мощным дата-центром
Новости
Эксперты проверили «чудо» со статуей Девы Марии: что показал ДНК-тест
Наука
Время может двигаться вперед и назад одновременно: что выяснили физики
Наука
Космологический принцип Вселенной поставили под сомнение
Космос
Ядерные часы могут появиться в России уже в 2030 году  
Наука
Эмоции животных теперь можно определить с помощью ИИ
Новости
Создан переключатель генов для клеточной терапии на основе пластыря
Наука
Ученые предположили, что разумная жизнь на Земле — закономерность, а не случайность
Наука
Ледяные шапки на Земле — редкая аномалия, заявляют учение
Наука