دراسة LightSolver تتوقع تسارعا كبيرا في الحوسبة الفوتونية
نشرت شركة الحوسبة الفوتونية الإسرائيلية LightSolver ومركز الحوسبة عالية الأداء في شتوتغارت بألمانيا بحثا يختبر ما إذا كانت الحوسبة البصرية قادرة على تسريع فئة رئيسية من الحسابات العلمية بدرجة كبيرة.
ما الذي فحصته الدراسة
ركزت الدراسة على أنظمة متناثرة من المعادلات الخطية، وهي مسائل رياضية تتكرر في الهندسة والمحاكاة العلمية.
قارن الباحثون الأداء المتوقع من محاكي وحدة معالجة الليزر لدى LightSolver، أو LPU، بخوارزميات تكرارية معروفة تعمل على GPU.
بحسب المسألة والخوارزمية، توقعت الدراسة تحسنا في زمن الوصول إلى الحل يتراوح من نحو 40 مرة إلى أكثر من 80,000 مرة.
توقعات وليست قياسات
هذا الرقم يحتاج إلى قيد مهم.
استخدمت المقارنة محاكيا لمعمارية LPU. ولذلك فإن الأرقام توقعات وليست أداء مقاسا من معالج فوتوني تجاري مستخدم فعليا.
نُشرت الورقة الخاضعة لمراجعة الأقران بعنوان “Accelerating Sparse Linear Solvers with an Optical Laser Processing Unit” (تسريع حلالات الأنظمة الخطية المتناثرة بوحدة معالجة ليزر بصرية) في وقائع المؤتمر الدولي 23 لـ ACM حول Computing Frontiers.
عن LightSolver
تأسست LightSolver في إسرائيل وتطور أنظمة حوسبة تستخدم الضوء لتنفيذ عمليات رياضية مختارة.
بدلا من تقديم المعالجات البصرية كبديل للحوسبة التقليدية، يتصور نموذج الشركة عمل CPUs وGPUs وLPUs معا، بحيث يتولى كل نوع من المعالجات أحمال العمل المناسبة لمعمارية ذلك النوع.
لماذا يهم ذلك
تكتسب الأنظمة الخطية المتناثرة أهميتها لأنها تشكل عنق زجاجة حسابيا في مجالات تشمل ديناميكيات الموائع والهندسة الإنشائية والكهرومغناطيسية وعلوم المواد ومحاكاة واسعة أخرى.
إذا استطاعت العتاد الحقيقي في نهاية المطاف إعادة إنتاج النتائج المتوقعة مع الحفاظ على دقة وموثوقية وتكلفة مقبولة، فقد تقلل المسرعات الفوتونية المتخصصة أزمنة الحساب بدرجة كبيرة لبعض أحمال الحوسبة عالية الأداء.
وهذا يبقى احتمالا مشروطا.
التطور الحالي أضيق نطاقا لكنه ما زال مهما: جرى تقييم معمارية إسرائيلية للحوسبة الفوتونية في بحث مشترك خاضع لمراجعة الأقران مع مؤسسة ألمانية بارزة للحوسبة الفائقة، ما أنتج توقعات أداء تستدعي اختبارات إضافية على العتاد.
