Optikk skal gi mye raskere datamaskiner

Sun forventer mange ganger høyere ytelse ved å forbinde prosessorer med optiske nettverk.

Dagens ledningsbaserte forbindelsessystemer i kraftige datamaskiner kan snart bli en flaskehals. Derfor har det amerikanske forsvarsdepartementet, ved Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), tildelt Sun 44,29 millioner dollar som selskapet skal bruke til å finansiere et forskningsprosjekt som fokuserer på å forbinde mikrobrikker ved hjelp av innebygde, optiske nettverk bestående av silisiumbasert fotonikk og kommunikasjonsløsninger basert på nærvirkning. Prosjektet har en varighet på fem og et halvt år.

Suns forskningsprosjekt skal være en del av Darpas Ultraperformance Nanophotonic Intrachip Communication-program og vil bygge på forskning som er gjort i Darpas High Productivity Computing Systems-program.

Målet for Suns prosjekt er å akselerere utvikling av billigere, raskere og mer produktive systemer, samt åpne for å lage superdatamaskiner ved å forbinde matriser med billige prosessorer som kan utføre oppgaver parallelt.

- Optisk kommunikasjon kan virkelig komme til å endre dette spillet. Det er en elegant måte å oppnå fortsatt imponerende ytelsesgevinster, samtidig som det totalt forandrer økonomien i storskala silisiumproduksjon, sier Greg Papadopoulos, Sun teknologisjef og visepresident for forskning og utvikling, i en pressemelding.

Sun prosjekt kombinerer optisk signalering med Sun Proximity Communication, det vil si kommunikasjon basert på nærvirkning. Dette skal gjøre det mulig å konstruere matriser med billigere brikker i en enkelt, virtuell "makrobrikker". En slik samling med brikker skal ifølge Sun se ut som og opptre som en enkelt brikke med enorm størrelse. De lange forbindelsene på tvers av makrobrikken vil ta i bruk silisiumbasert optikk, som skal levere både lav forsinkelse, høy båndbredde og lavt energiforbruk. Sun skal forske på teknologier som gjør slike optiske forbindelser langt lavere.

Ifølge Jag Shah, programsjef ved Darpas Microsystems Technology Office, skal Darpas UNIC-program (Ultraperformance Nanophotonic Intrachip Communications) demonstrere høy-ytelses fotonikkteknologi for nettverk basert på fotonikk-kommunikasjon. Nettverkene vil være integrert i brikkene og kunne være beregnet for avanserte mikroprosessorer som kan utføre 10 billioner (1012) operasjoner i sekundet.

Shah mener prosjektet vil gjenopprette balansen mellom regnekraften og kommunikasjonsmulighetene, noe som skal kunne forbedre Pentagons muligheter innen områder som bildeprosessering, autonome operasjoner, radar-appliasjoner og tungregning.

Det finnes ingen garanti for suksess.

- Dette er et program med høy risiko, sier Ron Ho, en forsker ved Sun Laboratories, til Financial Times.

- Vi forventer at faren for å mislykkes er på 50 prosent, men hvis vi vinner kan vi oppnå så mye som tusen ganger økning i ytelsen.

Også flere andre selskaper og institusjoner jobber med brikkekommunikasjon basert på fotonikk og lasere.

Nec skal i forrige uke ha laget en optisk forbindelse mellom brikker som skal åpne for superdatamaskiner med regnekraft på opptil 10 petaflops, altså 10 trillioner (1016) operasjoner per sekund. Dette er omtrent 20 ganger kraftigere enn dagens kraftigste datamaskin, som har en ytelse på 478,2 teraflops.

Men også grupper bestående av Intel og HP, og IBM og MIT, jobber med tilsvarende eller lignende teknologier. I forrige uke kunngjorde IBM at selskapet har utviklet en nanofotonisk svitsj som skal kunne brukes innen i prosessorer for å forbinde prosessorens kjerner.

    Les også:

Til toppen