Опыты по скрещиванию классической электроники и оптроники ведутся давно и плоды у этих опытов есть, хотя и не столь богатые, как хотелось бы: в конце прошлого года, в частности, публике был продемонстрирован первый полностью рабочий прототип гибридного процессора, использующего как традиционные кремниевые электронные, так и оптические технологии. К счастью, наука на месте не стоит, и на прошлой неделе компания Optalsys анонсировала первый в мире оптический сопроцессор, выполненный в виде платы расширения. С виду это действительно привычный адаптер, выполненный в форм-факторе платы расширения PCI Express; удивляет, пожалуй, лишь необычный четырёхслотовый форм-фактор с соответствующей крепёжной планкой.
Обработка изображений возможна и без сложной программной части ©Tom Roelandts
Новинка под названием GENESYS предназначена для быстрого выполнения специализированных операций, в частности, преобразований Фурье. В отличие от обычных сопроцессоров, преобразования эти в GENESYS выполняются буквально на уровне физических законов, что делает акселератор похожим на аналоговые вычислители; последние, упрощённо говоря, оперируют законами электротехники так же, как GENESYS работает с законами оптики. Для выполнения прямого и обратного преобразований достаточно оптической системы линз и специальных 2D-шаблонов. Если подходить к вопросу алгебраически, задача требует немалых вычислений, но с помощью оптического блока она выполняется автоматически и, по сути, мгновенно.
Как заявляет компания-разработчик, сопроцессор GENESYS способен существенно ускорить такие операции, как перемножения матриц, свёртку функций и распознавание паттернов (например, при секвенировании ДНК). Пока, разумеется, речь идёт о прототипе, который хотя и полностью функционален, но работает на частоте всего 20 Гц с паттернами разрешением не более 500 на 500 пикселей. Не стоит, правда, смеяться над столь низкой частотой — принципы работы здесь совершенно иные, нежели в традиционной бинарной цифровой электронике. К концу 2017 года Optalsys обещает создать оптоэлектронный сопроцессор с производительностью, эквивалентной традиционному процессору с мощностью порядка 1 петафлопса. Разумеется, речь идёт не об универсальном вычислителе, а лишь о некоем аналоге DSP — блоке, способном быстро работать лишь с определённым набором операций.
Источник:
