Embedded Processor Forum: Optischer Signalprozessor aus Israel
Lichtrechner sind nicht nur kommerziell machbar, sondern sie sind auch den rein elektronischen Schaltungen weit überlegen.
Lichtrechner sind nicht nur kommerziell machbar, sondern sie sind auch den rein elektronischen Schaltungen weit überlegen -- wie Lenslet Labs aus Ramat-Gan anhand eines optischen digitalen Signalprozessors am zweiten Tag des Embedded Processor Forums demonstrierten.
Der Chip erforderte jedoch einen grundlegend neuen Designansatz. So wird der Signalprozessor nicht mit Instruktionen im herkömmlichen Sinn gefüttert sondern er verarbeitet komplette mathematische Funktionen, wie Vektor-Matrix-Multiplikationen, Fourier-Transformationen sowie die Korrelation oder Permutation von Datenreihen. Dabei machen sich die israelischen Tüftler zu Nutze, dass optische Elemente je nach Lichteinfall mathematische Funktionen ausführen können: Licht, das ein halbdurchlässiges Medium passiert, entspricht zum Beispiel einer Multiplikation. Mehrere Lichtstrahlen auf einem Fotodetektor ergeben eine Addition und die Ausbreitung mehrerer kohärenter Lichtquellen in einem Medium entspricht der Fourier-Transformation.
Die Vektor-Matrix-Multiplikation ist eine der Grundfunktionen in DSP-Algorithmen. Diese Effekte lassen sich in Form einer massiv parallelen Prozessorarchitektur ausnutzen, die mit extrem geringen Latenzzeiten arbeitet. Der Enlight256-Chip schafft acht Billionen (10 hoch 12) Operationen (MAC Multiply-Accumulate) pro Sekunde. Lenslet setzt Gallium-Arsenid-Chips für eine Matrix von 256 x 256 Lichtmodulatoren ein. Hinzu kommt ein minimaler Energieverbrauch, da Strom nur bei der Umwandlung von optischen in elektrische Signale aufgenommen wird.
Der Baustein ist vor allem für Funkantennen und drahtlose Basisstationen konzipiert. Lenslet liefert entsprechende Anwendungssoftware sowie komplette Funktionsbibliotheken mit. (Erich Bonnert) / (as)
