Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prototypowy procesor optyczny Optalysys

ghost666 13 Sie 2014 18:17 5382 19
  • Prototypowy procesor optyczny OptalysysDziałający w Wielkiej Brytanii startup pod nazwą Optalysys pracuje nad układem dostarczającym podzespołów do systemów eksaskalowych, nie większych niż standardowy komputer osobisty. Firma ma zamiar dostarczyć takie procesory w ciągu kilku najbliższych lat, jak donosi HPCwire. Przedsiębiorstwo to ogłosiło pierwszego sierpnia iż jest "jedynie miesiąc przed uruchomieniem produkcji pierwszej, prototypowej serii procesorów optycznych, zdolnych dostarczać eksaskalowej mocy obliczeniowej w komputerze standardowej wielkości". Firma zaprezentuje swój prototyp, spełniający wymagania czwartego poziomu gotowości technologicznej NASA w styczniu przyszłego roku. Jakkolwiek system który ma zostać zaprezentowany na początku 2015 jest jedynie testowym systemem manifestującym gotowość opisywanej technologii, spodziewać się można wydajności obliczeniowej przekraczającej 340 giga FLOPS-ów, co pozwoli opisywanemu systemowi na analizowanie dużych ilości danych oraz przeprowadzanie skomplikowanych symulacji modelowych w warunkach laboratoryjnych. Engadget komentuje iż taka moc obliczeniowa jest całkiem pokaźna, jak na prototyp. HPCwire zauważa iż może to być przełom w tej dziedzinie w artykule pod tytułem "Czy to jest eksaskalowy przełom na który wszyscy czekamy?". Optalysys wykorzystuje technologię optyczne do obliczania skomplikowanych operacji matematycznych, przy prędkościach znacznie przekraczających prędkości działania dzisiejszej elektroniki, jednocześnie przy systemach kosztujących ułamek kwoty systemów elektronicznych i zużywających znacznie mniej energii elektrycznej.

    CEO opisywanego startupu, dr Nick New mówi iż "wykorzystanie laserów o bardzo niskiej mocy oraz ciekłokrystalicznych mini-wyświetlaczy o wysokiej rozdzielczości, pozwala na prowadzenie równoległych obliczeń z prędkością światła". Steve Dent, jeden z redaktorów Engadget, pisze "światło laserowej i niskiej intensywności przepuszczane jest w tych systemach przez wiele warstw ciekłokrystalicznych siatek, co zmienia intensywność światła wychodzącego zależnie od wprowadzonych przez użytkownika danych. Wzory interferencyjne uzyskane w ten sposób pozwalają na rozwiązywanie równań matematycznych i realizację innych zadań. Dzięki możliwości podziału wiązki na wiele siatek, system ten może funkcjonować równolegle, dzięki czemu jest w stanie prowadzić obliczenia dużo efektywniej niż standardowe superkomuptery".

    Technologia rozwijana przez Optalysys ma szansę stać się dużym krokiem naprzód w rozwoju systemów obliczeniowych. Może nawet, jak zauważa firma, pozwolić przekroczyć ograniczenia narzucane przez elektronikę. Przetwarzanie informacji w systemach elektronicznych jest, zasadniczo, szeregowe - każde zadanie następuje po skończeniu poprzedniego. Wynikiem tego są problemy z zarządzaniem dużymi ilościami danych przy zwiększającej się rozdzielczości. Zwiększanie prędkości procesorów powoduje niewielkie przyspieszenie całości obliczeń. Technologia optycznego przetwarzania informacji z kolei jest równoległa, co powoduje iż dane, po załadowaniu do macierzy ciekłokrystalicznych siatek interferencyjnych, przetwarzanie informacji dzieje się z prędkością światła, niezależnie od wybranej rozdzielczości. Jest to bardzo innowacyjne i rewolucyjne rozwiązanie, Optalysys złożył już szereg wniosków patentowych dotyczących projektowanego systemu.

    Kim ma być docelowy użytkownik systemów przetwarzania optycznego, produkcji Optalysys? "Mamy nadzieję iż technologia ta będzie wykorzystana przez każdego, jednakże wydaje nam się że pierwszymi użytkownikami będą Ci potrzebujący dużej wydajności obliczeniowej, jak naukowcy zajmujący się modelowaniem przepływów cieczy czy też analizą dużych zbiorów danych.

    Prezes Optalysys, James Duez, mówi iż w aplikacjach takich jak projektowanie samolotów, prognozowanie pogody czy analizy danych pochodzących z rezonansu magnetycznego "coraz częściej klasyczne maszyny obliczeniowe nie są już skuteczne w dostarczaniu potrzebnej mocy obliczeniowej". Metody CFD (computational fluid dynamics - ang. obliczeniowa dynamika cieczy) mogą być bardzo pomocne w prognozowaniu pogody, projektowaniu samochodów czy modelowaniu przepływu powietrza jednakże elektroniczne systemy nie są w stanie dostarczać dostatecznej ilości mocy obliczeniowej, aby sprostać zapotrzebowaniu tych metod. Doktor New mówi iż "aktualnie rozwijamy dwa produkty - system do analizy dużych zespołów danych oraz Optical Solver Supercomputer, czyli optyczny superkomputer. Oba systemy mają być dostępne w 2017 roku".

    Optalysys zostało założone w 2013 roku przez Newa i Dueza. Zespół naukowców i specjalistów wchodzący w skład tej firmy składa się z inżynierów oprogramowania, specjalistów od wolnej optyki i inżynierii optycznej, a także inżynierów produkcji.

    Źródło:

    http://phys.org/news/2014-08-optalysys-prototype-optical-processor.html

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9294 postów o ocenie 6878, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • Computer Controls
  • #2
    submariner
    Poziom 32  
    Temat bardzo ciekawy ale bardzo enigmatycznie opisany, niestety nie mogę znaleźć informacji dotyczących działania takiego procesora, chyba że pracuje to podobnie jak algorytmy naszego mózgu: Tworzymy optyczne wzorce np symbole cyfr i programujemy reguły matematyczne a potem liczymy podobnie jak na kartce papieru ołówkiem i na piechotę... Co sugerują opisy użycia siatek matryc LCD.
    Co do liczenia z prędkością światła to trochę przesadzone twierdzenie bo jeśli używamy matryc LCD to potwornie spowalniamy- to jest najsłabszy punkt takiego przetwarzania.
    Jeśli natomiast korzystamy z propagacji fal świetlnych w ciałach stałych to prędkość światła jest tam kilkakrotnie mniejsza niż w próżni chociaż i tak niezwykle szybko.
    Popularny InP w fotonice spowalnia światło ok 6 razy.
  • Computer Controls
  • #3
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #4
    submariner
    Poziom 32  
    kikiz no tak , oczywiście :) a może coś więcej w temacie?
  • #5
    RitterX
    Poziom 37  
    submariner napisał:
    Temat bardzo ciekawy ale bardzo enigmatycznie opisany, niestety nie mogę znaleźć informacji dotyczących działania takiego procesora, chyba że pracuje to podobnie jak algorytmy naszego mózgu: Tworzymy optyczne wzorce np symbole cyfr i programujemy reguły matematyczne a potem liczymy podobnie jak na kartce papieru ołówkiem i na piechotę... Co sugerują opisy użycia siatek matryc LCD.
    Co do liczenia z prędkością światła to trochę przesadzone twierdzenie bo jeśli używamy matryc LCD to potwornie spowalniamy- to jest najsłabszy punkt takiego przetwarzania.
    Jeśli natomiast korzystamy z propagacji fal świetlnych w ciałach stałych to prędkość światła jest tam kilkakrotnie mniejsza niż w próżni chociaż i tak niezwykle szybko.
    Popularny InP w fotonice spowalnia światło ok 6 razy.


    Jest sporo potencjalnych zastosowań strumieniowego procesora optycznego tego typu. Sprawdzi się wszędzie tam gdzie zachodzi konieczność przetworzenia ogromnej ilości danych spójnych czasowo. Nie koniecznie bardzo skomplikowanym algorytmem. Takim potencjalnym zastosowaniem jest choćby liczenie FFT a także wszelkie operacje polegające na filtrowaniu danych jak np. algorytmy Łańcuchów Markowa czy Algorytmy Genetyczne. Nie wszystkie problemy, które są konieczne do rozwiązywania i mają wartość ekonomiczną muszą mieć wynik deterministyczny. Sporo z nich opartych o nieco inne założenia da na wyjściu wynik probabilistyczny.
    Siatki matryc wcale nie muszą być sterowane z imponującą szybkością by tego typu procesor przetwarzał ogromne ilości danych w jednostce czasu.
  • #6
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #7
    submariner
    Poziom 32  
    ..."Nie prościej jest odchylać lecący foton w taki sposób jaki miało to miejsce w lampie tylko na znacznie mniejszą skalę ? "...
    Niestety jest to niemożliwe bo nikt jeszcze nie wynalazł tranzystora fotonowego czy lampy fotonowej(chociaż coś tam ostatnio podobno drgnęło ).
    Przetwarzanie fotonowe nie ma nic wspólnego z działaniem tranzystorów , bazuje głównie na interferencji to chyba jedyna funkcja XOR ale nikt jeszcze nie zbudował NAND a to byłoby kluczem do skopiowania komputera jakie znamy obecnie z elektroniki.
  • #8
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Są optyczne NANDy realizowane na nanodrutach srebra.
  • #9
    submariner
    Poziom 32  
    Czy mogę prosić i jakiś link, źródło... bardzo mnie ten temat interesuje.
  • #10
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    submariner napisał:
    Czy mogę prosić i jakiś link, źródło... bardzo mnie ten temat interesuje.


    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3144585/

    http://www.upenn.edu/pennnews/news/penn-researchers-make-first-all-optical-nanowire-switch

    http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/201103/P020110315518730645767.pdf

    Więcej znajdziesz przez ScienceDirecta czy inne bazy.
  • #11
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #12
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #13
    Użytkownik usunął konto
    Użytkownik usunął konto  
  • #14
    iagre
    Poziom 35  
    kikiz napisał:
    Prędkość światła to prędkość światła więc nawet jeżeli propaguje ono w innym ośrodku

    I dlatego właśnie jedna z tych prędkości (na przykład prędkość światła w próżni) powinna być nazwana prędkością odniesienia.
  • #15
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    iagre napisał:
    kikiz napisał:
    Prędkość światła to prędkość światła więc nawet jeżeli propaguje ono w innym ośrodku

    I dlatego właśnie jedna z tych prędkości (na przykład prędkość światła w próżni) powinna być nazwana prędkością odniesienia.


    Ponieważ?
  • #16
    iagre
    Poziom 35  
    Ponieważ gdy się słyszy „prędkość światła” ma się na myśli prędkość światła w próżni a nie w innym ośrodku gdzie ta prędkość jest mniejsza i niesprecyzowanie tego wprowadza w błąd. Równie dobrze mogę powiedzieć że w wyścigu zająłem pierwsze miejsce ale pominąć przy tym informację że byłem jedynym biegnącym w tym wyścigu.
  • #17
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    iagre napisał:
    Ponieważ gdy się słyszy „prędkość światła” ma się na myśli prędkość światła w próżni a nie w innym ośrodku gdzie ta prędkość jest mniejsza i niesprecyzowanie tego wprowadza w błąd. Równie dobrze mogę powiedzieć że w wyścigu zająłem pierwsze miejsce ale pominąć przy tym informację że byłem jedynym biegnącym w tym wyścigu.


    Znowu starasz się przedefiniowywać pojęcia fizyczne, nieprawdaż? w temacie o silniku mikrofalowym uparcie starałeś się wprowadzić swoją definicję próżni. Skończ. Mówię Ci to jako fizyk z zawodu i z wykształcenia.

    Mówiąc "prędkość światła" ma się na myśli prędkość światła w danym ośrodku, Mówiąc Twoim tropem, to mówiąc "prędkość światła w próżni" masz na myśli prędkość światła w powietrzu.
  • #18
    iagre
    Poziom 35  
    Prędkość światła w próżni to prędkość światła w próżni, prędkość światła w powietrzu to prędkość światła w powietrzu, prędkość światła w wodzie to prędkość światła w wodzie, a prędkość światła bez wskazanego ośrodka w domyśle jest prędkością światła w próżni.
  • #19
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Dlaczego w próżni? przecież nie ma czegoś takiego jak próżnia.
  • #20
    iagre
    Poziom 35  
    I dlatego trzeba użyć innej nazwy.