LightSolver-Studie prognostiziert große Beschleunigungen bei photonischem Computing
Das israelische Unternehmen für photonisches Computing LightSolver und das Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart in Deutschland haben Forschung veröffentlicht, die untersucht, ob optisches Computing eine wichtige Kategorie wissenschaftlicher Berechnungen drastisch beschleunigen könnte.
Was die Studie untersuchte
Die Studie konzentrierte sich auf dünnbesetzte lineare Gleichungssysteme, mathematische Probleme, die in technischen und wissenschaftlichen Simulationen wiederholt auftreten.
Die Forscher verglichen die prognostizierte Leistung eines Emulators der Laser Processing Unit von LightSolver, kurz LPU, mit etablierten iterativen Algorithmen auf einer GPU.
Je nach Problem und Algorithmus prognostizierte die Studie Verbesserungen der Zeit bis zur Lösung vom etwa 40-Fachen bis zum mehr als 80.000-Fachen.
Prognosen, keine Messungen
Diese Zahl erfordert eine wichtige Einschränkung.
Der Vergleich verwendete einen Emulator der LPU-Architektur. Die Zahlen sind daher Prognosen und keine gemessene Leistung eines kommerziell eingesetzten photonischen Prozessors.
Die begutachtete Arbeit mit dem Titel “Accelerating Sparse Linear Solvers with an Optical Laser Processing Unit” (Beschleunigung dünnbesetzter linearer Löser mit einer optischen Laser-Verarbeitungseinheit) wurde im Tagungsband der 23. ACM International Conference on Computing Frontiers veröffentlicht.
Über LightSolver
LightSolver wurde in Israel gegründet und entwickelt Computersysteme, die Licht für ausgewählte mathematische Operationen nutzen.
Statt optische Prozessoren als Ersatz für herkömmliches Computing darzustellen, sieht das Modell des Unternehmens CPUs, GPUs und LPUs im Zusammenspiel vor, wobei jeder Prozessortyp Workloads übernimmt, die zu seiner Architektur passen.
Warum das wichtig ist
Dünnbesetzte lineare Systeme sind wichtig, weil sie in Bereichen wie Strömungsdynamik, Bauingenieurwesen, Elektromagnetik, Materialwissenschaft und anderen großen Simulationen einen Rechenengpass bilden.
Wenn reale Hardware die prognostizierten Ergebnisse letztlich bei akzeptabler Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Kosten reproduzieren kann, könnten spezialisierte photonische Beschleuniger die Rechenzeiten für einige Hochleistungsrechen-Workloads deutlich verkürzen.
Das bleibt eine noch unbewiesene Voraussetzung.
Die unmittelbare Entwicklung ist enger, aber weiterhin bedeutend: Eine israelische Architektur für photonisches Computing wurde in gemeinsamer begutachteter Forschung mit einer bedeutenden deutschen Supercomputing-Einrichtung bewertet und lieferte Leistungsprognosen, die weitere Hardwaretests rechtfertigen.
