Oregon State ve Baylor Üniversiteleri’nden bilim insanları, veri merkezlerinde ve süper bilgisayarlarda kullanılan fotonik çiplerde enerji tüketimini azaltacak devrim niteliğinde bir teknoloji geliştirdi. Scientific Reports dergisinde yayınlanan makalede, sıcaklık kontrolünün gate voltajından sağlanabileceğini gösterildi.
Elde edilen bulguların gerçekten önemli olduğu vurgulanıyor, çünkü normal ofis binalarına göre, veri merkezlerinde 50 kata kadar daha fazla enerji tüketildiği biliniyor.
Sadece ABD’de veri merkezlerinin tükettiği elektrik tüm elektriğin yaklaşık % 2’sine denk geliyor.
ABD Uluslararası Ticaret Komisyonu’na göre, veri talebi arttıkça veri merkezlerinin sayısı da hızla arttı. Facebook, Amazon, Microsoft ve Google gibi büyük miktarda veri üreten ve tüketen birçok firmaya ev sahipliği yapan Amerika Birleşik Devletleri’nde 2.600’den fazla veri merkezi bulunuyor.
Oregon State Üniversitesi(OSU) Mühendislik Fakültesi’nden John Conley, eski Oregon State meslektaşı, şimdi Baylor Üniversitesi’nde olan Alan Wang ve OSU yüksek lisans öğrencileri Wei-Che Hsu, Ben Kupp ve Nabila Nujhat’ın geliştirdiği teknoloji fotonik çiplerinin ömrünün de kısaltan ısı varyasyonlarını çözmek için etkili ve enerji verimli bir metot geliştirdi. Bu çipler veri merkezleri ve süper bilgisayarlar için belkemiği görevi görüyor.
Normal çiplerde elektronlar kullanılırken, fotonik çip devrelerinde fotonlar(ışık parçacıkları) kullanılıyor. Fotonlar ışık hızında hareket ettiğinden, veri çok hızlı ve enerji verimli bir şekilde aktarılabiliyor.
Fotonik çiplerdeki en büyük problem ısıyı stabil tutmak için önemli miktarda enerji kullanılmasıydı. İşte Wang liderliğindeki ekip, sıcaklık kontrolü için gereken enerjiyi 1 milyon kat daha fazla azaltmanın mümkün olduğunu gösterdi .
Conley , “Alan, fotonik malzemeler ve cihazlarda uzmandır ve benim uzmanlık alanım atomik katman birikimi ve elektronik cihazlardır. Gate (geçit) voltajıyla kontrol edilebilen, yani neredeyse hiç elektrik akımı kullanılmadığını kanıtlayabilecek çalışan prototipler yaptık.
Wang, fotonik endüstrisinin özellikle termal ısıtıcıların ayarlanmasıyla optimize edildiğini vurguluyor. Bu termal ısıtıcılar sadece birkaç milivat harcasa da bunlardan milyonlarcası bir araya geldiğinde , sistemlerin giderek büyüyor ve güçlü sistemler yaratmak zorlaşıyor.
“Geliştirdiğimiz metot dünya için daha kabul edilebilir olacak. Bu sayede veri merkezleri daha hızlı ve güçlü çalışırken, ChatGPT gibi makine öğrenmesi uygulamalara ulaşım daha da kolaylaşacak ve kendimizi doğaya karşı suçlu hissetmeyeceğiz,” diyor Conley.
Araştırma Referansı: Wei-Che Hsu et al, On-chip wavelength division multiplexing filters using extremely efficient gate-driven silicon microring resonator array, Scientific Reports (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-32313-0
Kaynak:
https://techxplore.com/news/2023-05-breakthrough-chip-energy-efficiency-center.html?
