Исследование LightSolver прогнозирует крупное ускорение фотонных вычислений
Израильская компания LightSolver, занимающаяся фотонными вычислениями, и немецкий Центр высокопроизводительных вычислений Штутгарта опубликовали исследование о том, могут ли оптические вычисления значительно ускорить важную категорию научных расчётов.
Что изучалось в исследовании
Исследование сосредоточилось на разреженных системах линейных уравнений, математических задачах, которые регулярно возникают в инженерных и научных симуляциях.
Исследователи сравнили прогнозируемую производительность эмулятора Laser Processing Unit компании LightSolver, или LPU, с известными итерационными алгоритмами, работающими на GPU.
В зависимости от задачи и алгоритма исследование спрогнозировало улучшение времени до решения примерно от 40 до более чем 80 000 раз.
Прогнозы, а не измерения
Эта цифра требует важного уточнения.
В сравнении использовался эмулятор архитектуры LPU. Поэтому цифры являются прогнозами, а не измеренной производительностью коммерчески развёрнутого фотонного процессора.
Рецензируемая статья под названием “Accelerating Sparse Linear Solvers with an Optical Laser Processing Unit” («Ускорение решателей разреженных линейных систем с помощью оптического лазерного процессора») была опубликована в материалах 23-й Международной конференции ACM Computing Frontiers.
О LightSolver
LightSolver была основана в Израиле и разрабатывает вычислительные системы, использующие свет для отдельных математических операций.
Вместо того чтобы представлять оптические процессоры как замену традиционным вычислениям, модель компании предусматривает совместную работу CPUs, GPUs и LPUs, где каждый тип процессора обрабатывает нагрузки, подходящие для его архитектуры.
Почему это важно
Разреженные линейные системы важны, поскольку создают вычислительное узкое место в таких областях, как гидродинамика, строительная инженерия, электромагнетизм, материаловедение и другие крупные симуляции.
Если реальное оборудование в конечном счёте сможет воспроизвести прогнозируемые результаты при приемлемых точности, надёжности и стоимости, специализированные фотонные ускорители могут существенно сократить время расчётов для некоторых задач высокопроизводительных вычислений.
Это условие пока не доказано.
Непосредственное достижение более узкое, но всё же значимое: израильская архитектура фотонных вычислений была оценена в совместном рецензируемом исследовании с крупным немецким центром суперкомпьютинга, и полученные прогнозы производительности оправдывают дальнейшие аппаратные испытания.
