光处理器

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光处理器,运算速度达到了8万亿次/秒,是普通数字信号处理器的1000倍。
中文名
光处理器
运算速度
达到了8万亿次/秒
首    发
2003年10月底
全    称
光学数字信号处理器

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光处理器概述

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光处理器来了 它的运算速度达到了8万亿次/秒,是普通数字信号处理器的1000倍。
它的出现,“将使战争性质发生变革,其影响类似于坦克或飞机的问世。”
2003年10月底,全球首枚嵌入光核心的商用向量光学数字处理器──由以色列Lenslet公司研发的Enlight在美国波士顿军事通信展览会上露面,引起了业界莫大的关注。因为,它的出现预示着计算机将进入光学时代。
Enlight横空出世
“光学数字处理器的问世意味着数字硬件领域的发展加快了20年。”Lenslet公司创始人兼首席执行官阿维拉姆·萨里尔对自己公司的成果极为自豪。而将光学信号数字处理器和普通的数字信号处理器做一对照,不难发现,他的话倒也并非“王婆卖瓜”。
光学数字信号处理器是指在一个数字信号处理器(DSP)上附加一个光学加速器,能够以更高的速度执行各种运算。Enlight处理器有256个激光头以光速进行计算,运行速度达到每秒8万亿次──这相当于一台超级计算机的运算能力。但超级计算机动辄采用上千个处理器同时工作,才能实现这样的运算速度。以去年问世的“地球模拟器”为例,这台号称全球运算速度最快的超级计算机峰值运算速度为35.86万亿次,而这个速度是由它的5120个处理器共同创造出来的。
据Lenslet公司介绍,Enlight是一个定点处理器,它由3个元素组成。一个是VMM(向量矩阵乘法器),每秒能下达8万亿个命令,进行向量矩阵计算操作;一个是向量处理器(VPU),每秒能执行1280亿个操作;还有一个基于现在工业标准的数字信号处理器进行控制。和普通的数字信号处理器不同,Enlight的核心采用光学技术,而不是基于硅的电子设计。
Enlight最初是应军事需求产生的。据Lenslet公司负责人介绍,Enlight可以长时间进行高速运算,并适用于比现有平台更小的平台,特别适用于雷达系统。而且,在声音分析、面貌辨认、影像处理等方面,Enlight强大的运算能力也显示出巨大的优势:它能在短时间内审查大量数据,迅速识别出非常隐秘的潜在威胁。正因如此,Enlight的问世让以色列国防部欣喜之情溢于言表,他们宣称,这将使电子战进入一个新的时代,“将使战争性质发生变革,其影响类似于坦克或飞机的问世。”

光处理器市场分析

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但Enlight的用途并不仅仅局限于军事领域,公司负责商业开发的副总裁埃夫纳宣布,EnLight处理器在数年内将进入民用市场。因为无论对于国家和企业而言,光学计算具有战略性的竞争优势。
的确,由于Enlight强大的性能,能够被广泛运用在大型多媒体广播系统、机场安全检查系统和医学数据库系统等方面。比如在移动通信领域,而Lenslet声称,采用Enlight进行多用户检测,即通过重复计算一系列方程式,能解除同一基站内用户间的相互干扰。一枚单独的Enlight就可以同时支持2000个用户,并避免相互干扰。而在生物科技方面,Enlight强大的运算能力,可以大大缩短生物技术运算必需的基因数据配对和基因与多基体配对过程。
Lenslet公司对于进入民用市场显然充满了信心,公司CEO萨里尔在波士顿接受采访时表示:“光技术代表了每款信息设备的未来,以后每一个企业都将采用光技术来处理资讯。”萨里尔现在正在与美国、日本以及欧洲等地的政府机构和企业谈判合作生产面向具体领域的光处理器的事宜,而且已经从高盛等公司处筹集到了2750万美元的投资。为了能够在民用市场得到推广,Lenslet公司在开发这款光处理器的时候特意采纳了光学与硅的综合方案,采用了工业广泛标准的电子板卡、标准接口以及开发工具。
Enlight的原型体积较大,这将造成采用该款处理器的计算设备体积过大,导致成本提高。针对这个问题,Lenslet许诺几个月之后将其体积缩小到长宽均为15厘米,高1.7厘米。Lenslet项目主管阿萨夫·施勒岑杰信誓旦旦地保证:“我们计划在5年内将它的体积缩小到单块芯片那么大。”
另外一个问题则是Enlight处理器是否能够象硅芯片那样批量生产。萨里尔说:“我们并不排除将这一技术的许可授予他人的可能性,我们正在寻找OEM制造商,即由他人从事生产,我们提供测试设备。”
光计算:电脑的未来
从上个世纪80年代起,光子计算机就成为新一代计算机的发展方向。
“光子运算具有巨大的潜力,能够做常规计算无法办到的事。”德国达姆施塔特大学的科尔内利娅·登茨博士长期致力于光计算研究。她表示,采用光学技术不但可以极大地提升计算机的运算速度,而且可以让计算机系统模拟人脑的思维活动,并且比人脑的处理速度快上数千倍,从而实现真正的人工智能。而且在15年内,基于光计算的光子计算机将逐渐投入商用。
科学家的预测不是没有依据的。他们指出,到2015年,硅芯片的运算速度和微型化发展都将止步不前。而与此同时,网络和其他行业发展带来的海量数据运算需要和更快的传输需求,将迫使人们不得不改弦更张,寻求革命性的变革。光学数字信号处理器和利用光学技术进行数据传送,将是最好的选择。
不少IT厂商都注意到了光计算带来的巨大商机。除Lenlet外,IBM也在抓紧进行研究。今年5月,IBM宣布利用纳米碳管发光成功,这些光束将用来传输数据。在今年的IDF技术峰会上,英特尔也宣布将CMOS电路和硅光集成是未来硅架构处理器的发展方向。在硅片内实现光通信,从而引入新一代处理器技术革命。
超级计算机领域,利用光学计算的巨大需求已经显示出来。美国航空局等机构都作出了利用光学数字信号处理器研制新的超级计算机的计划,而Engiht的问世和投入商用,会大大加速电脑进入光学计算时代的进程
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计算机学