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
«Уэбб» раскрыл тайну центра Млечного Пути: почему там формируется слишком мало звезд
Космос
Рак распространяется как сеть: российские ученые наблюдали в 3D особенности развития опухолей
Наука
Солнечная буря сдавила магнитное поле Юпитера «как гигантский мяч для сквоша»
Космос
Анализ крови определяет стадию болезни Альцгеймера с точностью 92%: это поможет подобрать терапию
Наука
ИИ впервые прошел тест Тьюринга: GPT-4.5 обманул людей в 73% случаев
Новости
В Сколково нашли способ увеличить емкость суперконденсаторов для электромобилей
Наука
ИИ ускорил поиск дефектов трубопроводов в 30 раз
Новости
Под пирамидами Гизы нашли «скрытый город», но с учеными согласны не все
Наука
В Земле нашли «червоточину»: что происходит с литосферой
Наука
Появились новые фото угрожающего Земле астероида
Космос
Российский ИТ-рынок замедляется: почему это происходит и что дальше
Новости
«Яндекс» запустил конкурента Google и ChatGPT: чем отличается и как работает
Новости
Трагедию с Xiaomi на автопилоте начали расследовать в Китае
Новости
Посмотрите, как выглядит самый быстрый пассажирский самолет в мире
Новости
Странная форма материи меняет планеты: как она повлияет на Землю
Космос
Новые фотодиоды в 10 раз чувствительнее аналогов: они пригодятся в медицине
Наука
В России создадут региональный совет по дронам: зачем он нужен
Новости
Государство компенсирует бизнесу 20% затрат на роботов: как работает система
Новости
Разработан маршрутизатор для фотонов: он объединит квантовые компьютеры в единую сеть
Наука
ИИ обнаружил два новых гена, которые влияют на риск ишемического инсульта
Наука