Оптический суперкомпьютер, обладающий огромными
преимуществами по сравнению с традиционными электронно-вычислительными машинами
(ЭВМ), разработан в Российском федеральном ядерном центре – Всероссийском
научно-исследовательском институте экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ в
Сарове), который является предприятием госкорпорации Росатом.
Оптический суперкомпьютер, обладающий огромными
преимуществами по сравнению с традиционными электронно-вычислительными машинами
(ЭВМ), разработан в Российском федеральном ядерном центре – Всероссийском
научно-исследовательском институте экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ в
Сарове), который является предприятием госкорпорации "Росатом".
Уникальная фотонная вычислительная машина (ФВМ), в которой
вычислительные процессы построены на основе взаимодействия импульсов лазерного
излучения, а не на работе электроники, состоит из электрической и
"световой" частей. Набор инструкций – машинный код – переводится в
лазерные импульсы.
По волноводам фотоны и кванты света попадают в фотонный процессор.
Там происходит взаимодействие лазерных импульсов. Суперкомпьютер совершает над
ними те же логические операции, которые производятся в
электронно-вычислительных машинах. После этого лазерные лучи покидают
процессор, возвращаясь в электронную часть суперкомпьютера. Там вновь
происходит преобразование оптической информации в электрическую, которая затем
становится доступной пользователям.
Разработка уже запатентована, пишет РИА Новости со ссылкой
на ядерный центр в Сарове.
По словам разработчика фотонной вычислительной машин,
главного научного сотрудника института теоретической и математической физики
(ИТМФ) ВНИИЭФ Сергея Степаненко, ФВМ нужны для решения задач, с которыми не
могут справиться "полупроводниковые" суперкомпьютеры. Использование
фотонных технологий позволяет уменьшить в десятки или сотни тысяч раз
количество необходимой энергии по сравнению с нынешними
электронно-вычислительными системами, при этом не снижая производительности.
Как отметил Степаненко, если, к примеру, для супер-ЭВМ нужно
здание размером с футбольное поле, то такую же производительность может
достигнуть фотонная вычислительная машина, помещающаяся в поллитровой кружке.
"Отводимое тепло составляет около сотни ватт – меньше, чем у
кипятильника", – рассказал разработчик.
Стоит отметить, что над созданием ФВМ разработчики трудились
уже давно, однако до недавних пор их труды не приводили к результату.
Российские ученые предложили новую схему реализации принципа работы фотонной
вычислительной машины, чтобы преобразования между световой и электрической
частями компьютера выполнялись бы как можно реже.
Самая высокая производительность созданного во ВНИИЭФ
процессора может составить до 50 петафлопсов. Пиковая мощность такого
процессора составит всего лишь 100 ватт. С помощью фотонных вычислительных
машин можно, к примеру, решать задачи по изучению генетических особенностей
людей.