Für viele Industriezweige soll das photonische Computing eine revolutionäre Rechenleistung ermöglichen.
Die sogenannten photonischen (oder optischen) Computer mögen noch als Science-Fiction erscheinen, und es ist wahr, dass bislang kein System wirklich genutzt wird, abgesehen von Prototypen, die in Forschungszentren eingesetzt werden. Dennoch gibt es zahlreiche Fortschritte und die jüngsten Entwicklungen lassen sogar auf einen Einsatz in nicht allzu ferner Zukunft schließen. Bevor wir uns mit dem Thema befassen, sollten wir uns jedoch daran erinnern, dass die ersten Arbeiten im Bereich des Photonic Computing in den 1970er Jahren durchgeführt wurden. In den 1990er Jahren baute das Team von Alan Huang für die Bell Laboratories als erstes einen optischen Computer, der aus Lasern und Spiegeln bestand, aber nur für Additionen geeignet war.
Die meisten Industriegiganten haben sich weiter mit dem Thema beschäftigt und Unternehmen wie HP oder IBM haben ihre eigenen Forschungsteams. Es war jedoch das Start-up-Unternehmen Lightelligence, das kürzlich die bemerkenswertesten Fortschritte gemacht hat - zumindest von denen, die offiziell vorgestellt werden! Das 2017 gegründete Start-up enthüllte sein erstes Projekt - Comet - zwei Jahre später. Das Biest war bereits voll funktionsfähig, hatte aber nur 100 optische Geräte integriert.
Die von Lightelligence entworfene PCB mit dem PACE-Optikbeschleuniger auf der rechten Seite
Logischerweise nutzte Lightelligence diesen ersten Erfolg, um seine "Formel" zu verbessern, und erst vor wenigen Tagen stellte das Start-up eine neue Rechenmaschine vor, den PACE-Beschleuniger, dessen Abkürzung für Photonic Arithmetic Computing Engine oder Photonische Arithmetische Rechenmaschine steht. Dieser neue Beschleuniger ist weitaus ehrgeiziger als sein Vorgänger und besteht aus insgesamt 12.000 optischen Geräten, die in einem klassischen Prozessor zusammengefasst sind. Dieser ist mit 1 GHz getaktet und befindet sich auf einer Leiterplatte, die für die Durchführung verschiedener Tests verwendet wurde.
Lightelligence erklärt, dass der PACE-Beschleuniger bei bestimmten Berechnungen eine 100-mal höhere Leistung erbringt als der Grafikprozessor einer NVIDIA GeForce RTX 3080: Lightelligence nennt als Beispiel NP-vollständige Probleme. In diesem sehr speziellen Fall beschloss das Start-up, seinen Beschleuniger mit dem Ising-Modell zu konfrontieren, das in der Thermodynamik verwendet wird. Dort war die Rede davon, 100-mal schneller als der Grafikprozessor der RTX 3080 zu sein. Noch besser: Im Vergleich zu einem System, das von Toshiba speziell für diese Aufgabe entwickelt wurde, ist PACE sogar 25-mal schneller.
Das von TechPowerUp zitierte Start-up-Unternehmen ist nicht wenig stolz auf seine Fortschritte im Bereich der photonischen Prozessoren. Es erklärt, dass die Verwendung von PACE auf dem Ising-Modell immer vielfältigere Aufgaben für diese Art von Prozessoren verspricht, die in vielen Köpfen nur in der künstlichen Intelligenz ihren Zweck erfüllt haben. Laut Lightelligence können auch andere Fachgebiete von den Fortschritten im Bereich der photonischen Prozessoren profitieren, wie " Materialwissenschaft, Bioinformatik, Thermodynamik, Kryptografie, Stromnetzoptimierung, Schaltungsdesign und vieles mehr ".
