概述
它的出現,“將使戰爭性質發生變革,其影響類似於坦克或飛機的問世。”
它就是光學數位訊號處理器。
2003年10月底,全球首枚嵌入光核心的商用向量光學數字處理器──由以色列Lenslet公司研發的Enlight在美國波士頓軍事通信展覽會上露面,引起了業界莫大的關注。因為,它的出現預示著計算機將進入光學時代。
Enlight橫空出世
“光學數字處理器的問世意味著數字硬體領域的發展加快了20年。”Lenslet公司創始人兼執行長阿維拉姆·薩里爾對自己公司的成果極為自豪。而將光學信號數字處理器和普通的數位訊號處理器做一對照,不難發現,他的話倒也並非“王婆賣瓜”。
光學數位訊號處理器是指在一個數位訊號處理器(DSP)上附加一個光學加速器,能夠以更高的速度執行各種運算。Enlight處理器有256個雷射頭以光速進行計算,運行速度達到每秒8萬億次──這相當於一台超級計算機的運算能力。但超級計算機動輒採用上千個處理器同時工作,才能實現這樣的運算速度。以去年問世的“地球模擬器”為例,這台號稱全球運算速度最快的超級計算機峰值運算速度為35.86萬億次,而這個速度是由它的5120個處理器共同創造出來的。
據Lenslet公司介紹,Enlight是一個定點處理器,它由3個元素組成。一個是VMM(向量矩陣乘法器),每秒能下達8萬億個命令,進行向量矩陣計算操作;一個是向量處理器(VPU),每秒能執行1280億個操作;還有一個基於現在工業標準的數位訊號處理器進行控制。和普通的數位訊號處理器不同,Enlight的核心採用光學技術,而不是基於矽的電子設計。
Enlight最初是應軍事需求產生的。據Lenslet公司負責人介紹,Enlight可以長時間進行高速運算,並適用於比現有平台更小的平台,特別適用於雷達系統。而且,在聲音分析、面貌辨認、影像處理等方面,Enlight強大的運算能力也顯示出巨大的優勢:它能在短時間內審查大量數據,迅速識別出非常隱秘的潛在威脅。正因如此,Enlight的問世讓以色列國防部欣喜之情溢於言表,他們宣稱,這將使電子戰進入一個新的時代,“將使戰爭性質發生變革,其影響類似於坦克或飛機的問世。”
市場分析
但Enlight的用途並不僅僅局限于軍事領域,公司負責商業開發的副總裁埃夫納宣布,EnLight處理器在數年內將進入民用市場。因為無論對於國家和企業而言,光學計算具有戰略性的競爭優勢。
的確,由於Enlight強大的性能,能夠被廣泛運用在大型多媒體廣播系統、機場安全檢查系統和醫學資料庫系統等方面。比如在移動通信領域,而Lenslet聲稱,採用Enlight進行多用戶檢測,即通過重複計算一系列方程式,能解除同一基站內用戶間的相互干擾。一枚單獨的Enlight就可以同時支持2000個用戶,並避免相互干擾。而在生物科技方面,Enlight強大的運算能力,可以大大縮短生物技術運算必需的基因數據配對和基因與多基體配對過程。
Lenslet公司對於進入民用市場顯然充滿了信心,公司CEO薩里爾在波士頓接受採訪時表示:“光技術代表了每款信息設備的未來,以後每一個企業都將採用光技術來處理資訊。”薩里爾現在正在與美國、日本以及歐洲等地的政府機構和企業談判合作生產面向具體領域的光處理器的事宜,而且已經從高盛等公司處籌集到了2750萬美元的投資。為了能夠在民用市場得到推廣,Lenslet公司在開發這款光處理器的時候特意採納了光學與矽的綜合方案,採用了工業廣泛標準的電子板卡、標準接口以及開發工具。
Enlight的原型體積較大,這將造成採用該款處理器的計算設備體積過大,導致成本提高。針對這個問題,Lenslet許諾幾個月之後將其體積縮小到長寬均為15厘米,高1.7厘米。Lenslet項目主管阿薩夫·施勒岑傑信誓旦旦地保證:“我們計畫在5年內將它的體積縮小到單塊晶片那么大。”
另外一個問題則是Enlight處理器是否能夠象矽晶片那樣批量生產。薩里爾說:“我們並不排除將這一技術的許可授予他人的可能性,我們正在尋找OEM製造商,即由他人從事生產,我們提供測試設備。”
光計算:電腦的未來
從上個世紀80年代起,光子計算機就成為新一代計算機的發展方向。
“光子運算具有巨大的潛力,能夠做常規計算無法辦到的事。”德國達姆施塔特大學的科爾內利婭·登茨博士長期致力於光計算研究。她表示,採用光學技術不但可以極大地提升計算機的運算速度,而且可以讓計算機系統模擬人腦的思維活動,並且比人腦的處理速度快上數千倍,從而實現真正的人工智慧。而且在15年內,基於光計算的光子計算機將逐漸投入商用。
科學家的預測不是沒有依據的。他們指出,到2015年,矽晶片的運算速度和微型化發展都將止步不前。而與此同時,網路和其他行業發展帶來的海量數據運算需要和更快的傳輸需求,將迫使人們不得不改弦更張,尋求革命性的變革。光學數位訊號處理器和利用光學技術進行數據傳送,將是最好的選擇。
不少IT廠商都注意到了光計算帶來的巨大商機。除Lenlet外,IBM也在抓緊進行研究。今年5月,IBM宣布利用納米碳管發光成功,這些光束將用來傳輸數據。在今年的IDF技術峰會上,英特爾也宣布將CMOS電路和矽光集成是未來矽架構處理器的發展方向。在矽片內實現光通信,從而引入新一代處理器技術革命。
在超級計算機領域,利用光學計算的巨大需求已經顯示出來。美國航空局等機構都作出了利用光學數位訊號處理器研製新的超級計算機的計畫,而Engiht的問世和投入商用,會大大加速電腦進入光學計算時代的進程