Физики разработали первый фотонный чип для майнинга криптовалют

Американские и итальянские физики разработали фотонную интегральную схему, способную исполнять ключевые математические операции для майнинга криптовалют. Она справляется с ними примерно на два порядка эффективнее, чем специализированные устройства для майнинга биткоина. Результаты работы опубликованы в журнале Optica.

"Сейчас майнинг криптовалют доступен только тем людям, которые имеют доступ к бесплатной или почти бесплатной электроэнергии. Созданный нами энергоэффективный фотонный чип позволит людям по всему миру участвовать в добыче данных цифровых активов", - заявил научный сотрудник Стэнфордского университета (США) Санил Пай, чьи слова приводит пресс-служба журнала.

Появление биткоина и других криптовалют, а также быстрый рост курса этих цифровых активов в середине 2010 годов привел к тому, что в мире возникла целая индустрии по добыче и продаже криптовалюты. Изначально майнингом занимались IT-энтузиасты, однако примерно пять-шесть лет назад появились гигантские промышленные "фермы" по производству криптовалют, созданные на базе миллионов специализированных чипов и потребляющие огромные количества энергии.

Эти тенденции заставляют многих ученых задумываться о том, как много энергии потребляет эта индустрия и к каким последствиям ведет ее существование. В частности, четыре года назад исследователи выяснили, что на производство криптовалют уходит свыше 0,5% от общемировых мощностей электростанций, а к 2025 году только китайские майнеры будут расходовать свыше 296 тераватт-час энергии, что сопоставимо с энергобюджетом многих развитых стран мира.

Исследователи предложили решение для этой проблемы, заключающееся в переходе с электронных чипов для майнинга биткоина и других криптовалют на их фотонный аналог. Руководствуясь этой идеей, физики создали оптическую интегральную схему, способную просчитывать различные математические операции, связанные с перемножением матрицы на вектор, на которые приходится большинство расчетов при добыче биткоина и многих других видов криптовалют.

Такие расчеты, как обнаружили американские и итальянские ученые, можно проводить при помощи одной из разновидностей интерферометров. Это оптическое устройство, позволяет "вычитать" один луч света из другого и определять разницу между ними. Команда адаптировала криптографические алгоритмы, применяемые при майнинге биткоина, для работы с интерферометрами, что позволило им дополнительно упростить и ускорить вычисления.

Физики реализовали эту идею на прототипе фотонного чипа, который содержит в себе 36 оптических вычислителей, объединенных в двумерную сеть, а также системы ввода и вывода данных, коррекции ошибок и различные управляющие элементы. Для изготовления подобного устройства, как отмечают Пай и его коллеги, необходимы абсолютно те же технологии, которые сейчас применяются для "печати" обычных компьютерных процессоров.

Эксперименты показали, что прототип фотонного майнера тратил примерно на два порядка меньше энергоресурсов при исполнении ключевых математических операций, чем это делают его существующие кремниевые аналоги. Это позволит сократить расходы электричества на производство подобных цифровых активов, подытожили ученые.

Источник:ТАСС

Источник фото:fainaidea