Channels
Powered by True

IBM meldt doorbraak informatieoverdracht via lichtpulsen

Door Olaf van Miltenburg, donderdag 6 december 2007 14:50, views: 11.731

IBM heeft een modulator ontwikkeld die elektrische signalen in lichtsignalen omzet en die honderd tot duizend keer kleiner is dan eerdere technologie. De doorbraak kan gebruikt worden voor de informatieoverdracht tussen de cores op een chip.

De wetenschappers van IBM beschrijven in het wetenschappelijke tijdschrift Optics Express dat ze een mijlpaal hebben bereikt in het streven om informatie tussen cores via lichtpulsen door silicium te laten verlopen. Volgens IBM kan de technologie ertoe leiden dat supercomputers op een dag de grootte krijgen van een laptop.

Nu vindt de informatieoverdracht tussen de duizenden cores van de krachtige systemen plaats door elektrische signalen die verzonden worden via koperdraden. Naast het feit dat de barrière voor verdere miniaturisering hierdoor langzamerhand in zicht komt, is een bijkomend nadeel dat supercomputers evenveel energie verbruiken als wel duizend gezinnen. De supercomputers-op-een-chip die dankzij IBM's vinding dichterbij komen, zouden daarentegen net zoveel energie verstoken als een gloeilamp.

De silicium Mach-Zehnder elektro-optische modulator van IBM is honderd tot duizend keer kleiner dan eerder gedemonstreerde modulatoren. De optische modulator functioneert als een 'shutter' die bepaalt of een inkomende laserstraal wordt geblokkeerd of doorgesluisd naar silicium nanofotonische 'waveguide'. Als een digitale elektrische puls vanaf de core van een cpu een modulator bereikt, wordt een korte lichtpuls toegestaan de optische output te verlaten. Op deze manier moduleert het apparaat de intensiteit van de inkomende laserstraal en converteert de modulator de digitale stroom data van elektrische signalen in lichtpulsen, aldus IBM.

Hier had een filmpje kunnen staan maar je browser heeft blijkbaar geen flash-support of javascript is uitgeschakeld...

Volgende: 'Toenemend p2p-gebruik maakt tcp-fup noodzakelijk' 16:43
Volgende in Life: Regisseur: Microsoft wil dat hd-dvd en blu-ray floppen 15:19
Vorige in Pro: Overheid investeert vijftien miljoen euro in wifi in de trein 14:22
Vorige: Onderzoek: universiteiten nemen auteursrecht serieus 11:51

Reacties

«  1  2  »

Mooie ontwikkeling! :)
Het is typisch IBM die altijd weer dit soort ontdekkingen/research doet.

True, maar het is ook IBM die nu veel verdiend aan de supercomputers en dit is imho gewoon normaal voor een bedrijf.

"Just to stay ahead of the curve"

Ben het er mee eens dat normaal is dat een bedrijf research doet in het technologisch gebied waar zij zich in bevinden, om inderdaad zoals je zegt " ahead of the curve" te blijven.

Maar IBM steekt wel exceptioneel veel geld in research, ook in zaken waar ze niet direct weten waar ze het voor zouden kunnen gebruiken ... Een goed voorbeeld is dat IBM op een gegeven moment een bepaalde lasertechnologie ontwikkelde waar ze in eerste instantie geen directe toepassing voor zagen. 10 jaar later bleek deze technologie echter zeer geschikt voor ooglaser-correcties ... Dat is visie en dat kom je niet veel tegen.

ik ben t wel met je eens dat ibm innovatief is en ahead of the curve blijft, maar wat heeft visie te maken met toevallig 10 jaar later een doel voor je uitvinding vinden?

Dat ze schijnbaar toch zagen dat het een hele goede vinding was, ook al was er niet meteen een toepassing voor kun je gerust visie noemen.

nou is supercomputer ook maar een relatief begrip natuurlijk.. :P

bedoel.. een dual of quad core processor is nu al niet meer spectaculair, dus dat zal alleen nog maar verder ontwikkeld worden. dikke kans dat we over een X aantal jaar allemaal een macro-core processor hebben :P

Zoals het artikel zei, straks hebben we een supercomptuer ter groote van een laptop.

Zoiets zeiden ze waarschijnlijk een tien / twintigtal jaar geleden ook, en zie nu, laptops (en kleiner) die honderden, zo niet duizenden malen krachtiger zijn dan rekenmachines op kamergrootte toendertijd.

honderden tot duizenden cores op 1 chip dus. Da's iets meer dan 4, ik vraag me af of we dadelijk nog wel slim genoeg zijn omdaar effectief voor te kunnen programmeren.

Lijkt mij gewoon een thread verdeling??? Dus wat is er voor een multicore ondersteunende OS anders aan een 2 core processor dan een 12 core bijvoorbeeld? Ja, het OS moet uiteraard wel N processoren kunnen ondersteunen, maar gevoelsmatig is dat niets meer dan een minieme aanpassing?

Daar heb je echter weinig aan tenzij de programma's ook intern extreem parallel werken, en dat is niet altijd mogelijk ... of gewoon niet praktisch. Je moet IIG een compiler hebben die je programma's zo veel mogelijk parallel maakt, want anders zie je als programmeur door de bomen het bos niet meer. Natuurlijk wordt aan dat soort technieken hard gewerkt, alleen maar even om aan te geven dat het allemaal niet makkelijk is.

Er zijn nu ook supercomputers met honderden tot duizenden cores, en die worden ook wel optimaal benut. Kwestie van de juiste programmeertalen gebruiken. Dit gaat dan ook niet over thuisgebruik, maar wetenschappelijk onderzoek.

Misschien, maar dezelfde mainframes die vroeger *veel* minder krachtig waren dan doodnormale laptops van nu werden toen ook voornamelijk voor wetenschappelijk onderzoek gebruikt.

Moraal van het verhaal:

Misschien wordt de techniek eerst ingezet voor supercomputers, maar vroeg of laat komt het bij Jan en alleman terecht, waarna het voor veel meer gebruikt gaat worden.

mwah, dat valt wel mee hoor, het is inderdaad waar dat mainframes door veel grote inderwijsinstallingen gebruikt worden alhoewel, bij veel van die instellingen zijn ze juist ook heel vooruitstrevend in het gebruik van clusters. zo ongeveer elke grote onderneming heeft ten minste 1 mainframe, als het er niet 2 zijn omwille van voor de hand liggende argumenten. banken, verzekeraars, oliebedrijven, autofabrikanten, bedrijven als unilever en ga zo maar door, de lijst is bijne eindeloos lang.

dat de supercomputers(mainframes) van toen minder krachtig waren dan laptops van nu zegt niet zoveel want er konden ook toen al enorme hoeveelheden mensen tegelijk werken op die ene machine, via terminals. dus hoe krachtig die machines technisch waren is niet zo heel makkelijk op die manier vergelijken.

Supercomputers met meerdere processoren zijn al heel lang in gebruik, maar consumentenpc's hebben nog steeds maar een processor. Met andere woorden, supercomputers zijn niet per definitie de toekomst. Wat niet wil zeggen dat pc's niet uiteindelijk net zo krachtig worden, alleen de manier waarop is heel anders.

Uiteraard is multi-core programmeren ook de toekomst, maar die toekomst is op dit moment nog vrij ver weg, en de huidige technologie schaalt nog net goed genoeg. Over vijf tot tien jaar zullen we heus wel moeten aanpassen aan de hoeveelheid cores in een pc, maar als je ziet hoe programmeertalen steeds evolueren zal dit vast tegen die tijd beter worden aangepakt.

Daarnaast is het heel simpel een kwestie van vraag en aanbod. Als de consument niks kan met 64 cores op een processor zijn ze bij Intel (en anderen) echt niet zo gek om 64 cores op een consumentenchip te zetten. Multi-core verkoopt op dit moment heel goed omdat de voordelen ten opzichte van single-core gewoon enorm merkbaar zijn, maar als je kijkt onder gamers (om maar een groep te noemen) zul je zien dat de meerderheid liever een hoog geclockte dual core processor heeft dan een lager geclockte quad core. Als er een octa-core op de markt zou zijn denk ik niet dat veel gamers die zouden kopen.

De juiste programmeertaal, om enorme hoeveelheden data te analyseren of enorme hoeveelheden rekenwerk te verzetten. Iets wat bij thuisgebruik dus nooit in vergelijkbare mate gebeurt. Er is geen 'juiste programmeertaal' om de standaardtaken op een desktop-pc te laten doen door 10/100/1000en cores. Zelfs een mp3 encoden kan niet met meerdere cores (omdat het tussentijdse resultaat van de ene core al van tevoren aan een andere doorgegeven zou moeten worden, wat niet kan, of wachttijden oplevert die de snelheidswinst teniet doet).

Daar is al lang een oplossing voor gevonden :)

http://labs.google.com/papers/mapreduce.html

In de nieuwste versie van Qt (4.4) zit ook een variant daarop, en in andere toolkits en wat nog meer zal het ook vast wel een keer komen.

De huidige laptops zijn toch ook net zo krachtig als de super computers van vroeger. :S Beetje rare vergelijking.

Beetj afhankelijk met welke supercomputer je het vergelijkt http://www.ecmwf.int/serv...upercomputer_history.html

Haha inderdaad, een laptop van nu is misschien wel even krachtig als een supercomputer van vroeger, maar een supercomputer uit de toekomst zal echt niet minder groot worden omdat meer chips toch altijd meer prestatie betekent :)

Inderdaad vaag. Het komt uiteindelijk toch neer op hogere prestaties in een kleinere 'verpakking'.

Als ik het goed begrijp gaat dit over de communicatie tussen verschillende cores. Hoe is het met deze techniek dan mogelijk om de rekenkracht van een huidige supercomputer te krijgen in een enkele chip? Dan zullen ze toch eerst de core veeeeeeel kleiner moeten kunnen maken (1 nm ?).

Ik zie vast iets over het hoofd.

Ik versta ook niet helemaal hoe er zo'n extreem prestatieverschil is, de cores zelf worden toch niet sneller en ook niet kleiner, alleen de afstand tussen de cores wordt kleiner en de informatieoverdracht veel sneller. Of zie ik het verkeerd?

@maxi-pilot:
Verschil in stroomverbruik (en tengevolge hitte) en snelheid omdat licht zich nou eenmaal veel sneller voortplant dan electronen in halfgeleiders.

En nu wordt er gesproken over intercore-communicatie, maar die schaal maakt het des te makkelijker om dat gebied uit te breiden naar andere delen van een computersysteem.

Uit het persbericht:
Using light instead of wires to send information between the cores can be 100 times faster and use 10 times less power than wires.
Met meer cores heb je ook veel meer communicatiepaden. In chips met heel veel cores, gaat de communicatie domineren in het energieverbruik.
De cell processor heeft nu al 9 cores. Een halvering van de lijnbreedte levert op dezelfde chip oppervlakte een kwadratische toename van het aantal cores op (81 dus). Dat is een paar jaar in de halfgeleidertechnologie.

Ok, dat verduidelijkt het behoorlijk.

Dan kan ik me inderdaad voorstellen als je een grote ruimte vol hebt staan met IBM modules die je supercomputer vormen, je de communicatie daartussen en in de modules zelf flink wat ruimte in gaan nemen.

Wat gebeurt er dan met de energie van die laser op het moment dat de shutter dicht is? Is deze verspilt en wordt dus omgezet in warmte?

Op zich wel interessant. Weet iemand of je die waveguides ook kan laten kruisen? Dat zou namelijk veel makkelijker maken om interconnects te ontwerpen omdat je niet meer met verschillende lagen zit. Lichtpulsen leveren bovendien geen electromagnetische storing met zich mee, zodat ze dichter op elkaar kunnen zonder elkaar te beinvloeden. Dat vereenvoudigd het ontwerp nog verder.

Ik denk niet dat je veel warmte hoeft te verwachten... Het vermogen dat voor een laser gebruikt wordt is redelijk laag zover ik weet.

Hmm bij mijn weten kan licht ook beschreven worden als een electromagnetische golf. Ik vraag me dan ook af in hoeverre dit geen storing gaat geven als ze dicht bij elkaar zitten...

Volgens mij interfereert licht ook, en dus zullen kruisende banen problemen kunnen geven. Zeker als dezelfde golflengtes voor de lasers gebruikt worden.

Weet iemand of er in zo'n chip elke core met elke core kan / moet communiceren? In dat geval krijg je met 100 core's wel een hele hoop verbindingen...nm 100! (faculteit)=9,33*10^(157)

Ze maken ook gebruik van de interferentie van licht en de electro-optische effecten van het materiaal om de shutter te maken.
Zie ook de artikelen over Mach Zehnder en electro optische effecten

als hij geen 1tje verstuurd verbruikt hij even veel energie als waneer hij dat wel doet, dat wel. het energie verbruik is in tegenstelling tot koper verbinding dus constant als hij aan staat.
maar als hij niet in gebruik is (omdat het deel van de cpu waar hij aan vast zit niet in gebruikt is) kan hij gewoon worden uitgezet met de normale energie besparende maatregelen die je ook in huidige CPU's vind lijkt me.

als het deel waar hij in zit wel ingebruik is lijkt het me dat hij vrij constant bezig zal zijn met data versturen.

[Reactie gewijzigd door Countess]


Fantastisch dat ze een modulator hebben ontwikkeld, maar hebben ze ook een demodulator? Als je de gegenereerde lichtpulsen niet op kan vangen bij de andere core heb je er nl weinig aan.

meestal is dat toch wel een heel stuk minder moeilijk. licht opvangen dat kunnen we al een tijdje met silicium. denk dus niet dat het echt een probleem zal zijn.

"Volgens IBM kan de technologie ertoe leiden dat supercomputers op een dag de grootte krijgen van een laptop."

Volgens mij kan het ertoe leiden dat mijn laptop straks de kracht heeft van een supercomputer!

Oftwele, de wet van Moore* kan weer door!


*Hoewel we hem dan wel moeten parafraseren, want de echte wet van Moore gaat niet zozeer over rekenkracht, maar over verdubbeling van transistors...

Volgens mij, het is erg interessant voor alle toepassingen, zoals videokaart, processors, consoles etc...
Dus nooit meer klagen over trage videokaarten of computers :D, maar ik vrees dat we erg lang moeten wachten.
«  1  2  »

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.

Volgende: 'Toenemend p2p-gebruik maakt tcp-fup noodzakelijk' 16:43
Volgende in Life: Regisseur: Microsoft wil dat hd-dvd en blu-ray floppen 15:19
Vorige in Pro: Overheid investeert vijftien miljoen euro in wifi in de trein 14:22
Vorige: Onderzoek: universiteiten nemen auteursrecht serieus 11:51

Powered by True
RSS VNU Media logo
© 1998 - 2008 Tweakers.net - Alle rechten voorbehouden
Uitgever van: