Áttörés jöhet a fényprocesszorok gyártásában

A Hewlett Packard Labs (a Hewlett Packard Enterprise, HPE, része) kifejlesztett egy új, meglehetősen összetett, optikai elven működő processzort, ami bizonyos területeken jóval fölülmúlja a hagyományos chipek teljesítményét, derül ki az IEEE Spectrum cikkéből. Az új, egyelőre csak demonstrációs céllal készült prototípus elektronok helyett fotonokkal (is) működik. A fény manipulálásával dolgozó optikai chipek elve nem új, de a HPE Palo Altoi-i mérnökeinek most sikerült az eddigi legnagyobb és legbonyolultabb ilyen CPU-t megépíteni: a kísérleti chip 1052 optikai egységet integrál magába, és az elektronikus áramköröket infravörös fényimpulzusokkal ötvözi.

A HPE fotonikus csipje gyorsabb és energiatakarékosabb adatátvitelt tesz lehetővé, ezáltal segíthet olyan speciális problémák megoldásában, amik eddig komoly fejtörést okoztak a számítástudomány képviselőinek. Ide tartozik egyes matematikai feladatok optimalizálása, mint például a híres, utazó ügynök problémája.

Vázlatosan: az utazó ügynök problémája egy gráfelméleti, kombinatorikai feladat, amiben adott számú, egymástól ismert távolságokra lévő város (pont) esetében ki kell számolni a legolcsóbb (legrövidebb) utat, amivel miden város (pont) érinthető, úgy, hogy végül visszatér az ügynök a kiindulópontba. Minél nagyobb a városok (n) száma, annál nehezebb megoldást lelni a feladatra. A számítástudomány fejlődésével, az egyre nagyobb teljesítményű processzoroknak hála időről időre nagyokat ugrik az n: 1954-ben 49, 1977-ben 120, 1987-ben 2392, 2004-ben 24 978, 2006-ban 85 900 város (pont) esetében tudták a matematikusok az optimális megoldást kiszámolni.

Az amerikai védelmi minisztérium kutatásfejlesztési programjával (DARPA) együttműködő HPE-szakemberek szerint az új, mérföldkőnek számító optikai chip gyorsabban és hatékonyabban tudja átrágni magát a hasonló számítási feladatokon, mint a konkurencia legfejlettebb processzorai. A HPE processzora azért különleges, mert sikerült alaposan kitolni az egy optikai chipbe integrálható áramkörök számának eddig ismert határát. Az optikai processzorok fejlesztése a nagy hardvergyártók egyik kiemelten kezelt területe, a hírek szerint az Intel is javában dolgozik a saját fényalapú chipjének megalkotásán.