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Para 2020, podría tener una computadora óptica a exaescala con la velocidad de la luz en su escritorio

Optalysys, una empresa de tecnología del Reino Unido, dice que está en el objetivo de demostrar una nueva computadora óptica, que realiza cálculos a la velocidad de la luz, en enero de 2015. Si todo va según lo planeado, Optalysys dice que su tecnología, que es realmente diferente a todo lo que usted que haya oído hablar antes – puede poner una supercomputadora de exaescala en su escritorio por 2020.

Cuando hablamos de computación óptica, en realidad nos referimos a una gran cantidad de tecnologías diferentes y competidoras. En su forma más básica, la informática óptica se refiere a la informática que utiliza luz en lugar de electricidad. Cuando hemos escrito anteriormente sobre computación óptica, generalmente nos referimos a chips y computadoras que han reemplazado su cableado interno con guías de ondas ópticas y algún tipo de transistor óptico que está controlado por fotones en lugar de electrones. También hay dispositivos optoelectrónicos, que utilizan una combinación de los dos (normalmente interconexiones ópticas y transistores electrónicos).

En el caso de Optalysys, la computación óptica es algo completamente diferente. En este punto, debido a que la tecnología de Optalysys es bastante compleja, probablemente debería ver el video incrustado a continuación; no solo probablemente hará un mejor trabajo que yo al explicarlo, sino que también lo narra el adorable Heinz Wolff. Si no puede ver el video, siga leyendo y haré todo lo posible.

https://www.youtube.com/watch?v=T2yQ9xFshuc

Es algo parecido a esto. Empiece con un láser de baja potencia. Este láser luego se dirige a través de una rejilla de cristal líquido masiva. Esta cuadrícula funciona de la misma manera que una pantalla de cristal líquido. Al aplicar electricidad a cada «píxel», la luz láser que lo atraviesa se ve afectada. Los cálculos complejos activarían o desactivarían cientos o miles de estos píxeles. Una vez que el láser ha atravesado esta rejilla, un receptor capta el rayo. Al analizar la difracción del haz y la óptica de Fourier, la multiplicación de matrices y las transformadas de Fourier se pueden combinar para realizar operaciones matemáticas complejas. También puede tener varias cuadrículas de píxeles en secuencia o en paralelo, lo que aumenta significativamente la complejidad y el paralelismo de la computadora óptica. Hay un poco más de información técnica en el sitio web de Optalysys, pero no mucho.

Alejándose del meollo de la técnica, la computadora óptica de Optalysys es emocionante por dos razones principales: consume muy poca energía y, esencialmente, no hay límite en lo que se puede hacer en paralelo. No existe una analogía directa con la lógica basada en transistores, pero casi se podría pensar en cada píxel de cristal líquido como un pequeño núcleo de procesamiento (o al menos un pequeño transistor). En un chip de computadora normal, si bien existe cierto paralelismo, la mayoría de las cosas suceden de manera muy secuencial, con cada núcleo (y cada transistor) trabajando principalmente en serie. En una computadora óptica Optalysis, el rayo láser golpea cada píxel al mismo tiempo; esencialmente realiza cientos o miles (¿o millones?) De pequeños cálculos en paralelo, a la velocidad de la luz.

Una computadora óptica Optalysys, en un escritorio

Una computadora óptica Optalysys, en un escritorio

En términos de consumo de energía, HPCwire dice los costos de funcionamiento estimados de una computadora Optalysys estarían en la región de $ 3,500 por año. Creo que esto se basa en la afirmación de Optalysys de que podrá ofrecer una computadora del tamaño de una computadora de escritorio con un rendimiento a gran escala. Compare esto con la supercomputadora más rápida del mundo, que costaría alrededor de $ 21 millones en costos de energía si se ejecutara al máximo rendimiento (~ 34 petaflops) durante un año. [Read: HP bets it all on The Machine, a new computer architecture based on memristors and silicon photonics.]

Optalysys dice que su tecnología ya se encuentra en el Nivel de preparación tecnológica de la NASA (TRL) 4, lo que significa que está lista para pruebas a gran escala en un entorno de laboratorio. Para enero de 2015, Optalysys dice que tendrá un prototipo de 340 gigaflop listo para funcionar. Para 2017, la compañía quiere tener dos sistemas comerciales en funcionamiento: un sistema de análisis de big data que agregará 1,32 petaflops de gruñido a una supercomputadora convencional existente, y una supercomputadora Optical Solver independiente, que comenzará en 9 petaflops. Optalysys cree que su Optical Solver podría escalar hasta 17.1 exaflops para 2020. Esto parece una declaración muy audaz para un método de computación completamente nuevo y no probado, pero dado que la computación convencional se ha estancado en su mayoría en este punto, espero que la gente de Optalysys pueda seguir adelante.