Optalysys обещает выпустить настольный суперкомпьютер производительностью 17,1 экзафлопс к 2020 году

optalysys-optical-computing

Британский стартап Optalysys, специализирующийся на разработке различных технологических решений, использующих метод оптической корреляции, планирует уже в начале следующего года продемонстрировать прототип передового оптического компьютера, в котором вычисления будут производиться со скоростью света. Если все пойдет по плану, то разработанная инженерами Optalysys технология в ближайшие 6 лет приведет к появлению на рабочих столах обычных пользователей оптических суперкомпьютеров производительностью несколько экзафлопс (квадриллионы операций с плавающей запятой в секунду).

В описании оптических или фотонных вычислений объединены несколько конкурирующих направлений и технологий. Большинство разработчиков фокусируется на замене стандартных электронных компонентов компьютера на оптические эквиваленты. Существуют также гибридные решения – оптоэлектронные устройства, в которых наряду с оптическими линиями связи используются традиционные транзисторы. У компании Optalysys свое видение сущности оптических вычислений и свой уникальный подход к воплощению концепции оптического компьютера в реальном продукте.

Если не углубляться в технические подробности, то принцип работы решения Optalysys можно объяснить следующим образом: лазерное излучение малой мощности направляется на состоящую из жидких кристаллов сетку, которая регулирует интенсивность изучаемого света в зависимости от типа пользовательских данных.

Принцип работы сетки напоминает ЖК-дисплей. Проходящие через ячейки-пиксели лучи фиксируются специальным приемником, после чего анализируется дифракция, умножение матриц и проводится анализ Фурье. Полученные интерференционные картины могут использоваться для решения сложных математических расчетов и других задач.

Пропуская световой пучок сквозь несколько таких сеток, система может производить вычисления параллельно, причем с гораздо меньшими затратами энергии, чем это делают современные суперкомпьютеры, построенные на базе архитектуры SMP. Более наглядное представление о возможностях разработанной Optalysys технологии можно получить из приведенного ниже видео.

Отмечается, что главными отличительными особенностями оптических компьютеров, они же являются и преимуществами над обычными ПК, являются производительность на уровне суперкомпьютеров и низкое энергопотребление. И если в традиционных компьютерах на основе кремниевых чипов большая доля вычислений производится последовательно, то в случае оптических компьютеров световой пучок попадает на все кристаллы одновременно, следовательно, число вычислений в единицу времени может измеряться сотнями тысяч или миллионами, и выполняться со скоростью света.

Optalysys-optical-bench

В плане энергопотребления, по оценкам HPCwire, суммарные эксплуатационные расходы для поддержания работоспособного состояния компьютера Optalysys составят $3,5 тыс в год, что не идет ни в какое сравнение с самым производительным суперкомпьютером в мире Tinanhe-2. При условии эксплуатации Tinanhe-2 на максимальных мощностях (33,86 петафлопс – прим.ред.) размер ежегодных расходов на электричество составит $21 млн.

Отмечается, что производительность первого прототипа компьютера Optalysys, выход которого намечен на январь 2015 года, составит 340 гигафлопс. После достижения этой цели компания планирует приступить к разработке двух продуктов: оптического сопроцессора, который сможет работать совместно с существующими суперкомпьютерами, и автономного оптического суперкомпьютера. К 2017 году Optalysys планирует представить потребительский оптический компьютер Optical Solver производительностью 9 петафлопс и к 2020 году увеличить его производительность до 17,1 экзафлопс.

Источник: ExtremeTech и Engadget