Оптические вычислительные устройства: современные возможности и перспективы - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Программа минимум кандидатского экзамена по специальности 1 109.63kb.
Архитектуры вс. Вычислительные и логические возможности 1 93.96kb.
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 05. 1 85kb.
Кафедра: "Измерительно-вычислительные комплексы" " Волоконно-оптические... 5 701.18kb.
Исаев Сергей Анатольевич, сотрудник информационно-аналитического... 1 182.23kb.
Параллельные вычислительные технологии. Состояние и перспективы 1 218.12kb.
Оптические устройства фирмы Hamamatsu 1 133.31kb.
Первые вычислительные устройства. Расцвет компьютерной техники. 1 99.94kb.
Лаборатория 2 Основные направления деятельности лаборатории 1 129.11kb.
4. Лекция: Современные средства и линии связи 3 579.72kb.
Типовая структурная схема регулятора 1 8.22kb.
Моделирование стохастических процессов в вероятностной машине Тьюринга А. 1 53.88kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Оптические вычислительные устройства: современные возможности и перспективы - страница №1/1


УДК 535(06)+004(06)

Н.Н. ЕВТИХИЕВ, Р.С. СТАРИКОВ

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
ОПТИЧЕСКИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА: СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Проведен обзор современного состояния в области построения оптических и оптоэлектронных устройств обработки информации. Рассмотрены основные мировые тенденции и перспективы исследований в данной области.
Оптические и оптоэлектронные средства обработки информации привлекательны благодаря возможностям достижения чрезвычайно высоких скоростей обработки, которые объясняются параллелизмом работы оптических систем. Существенный прогресс как оптоэлектронной, так и цифровой электронной элементной базы, достигнутый к настоящему моменту ведущими мировыми разработчиками и производителями, обеспечивает необходимое для достижения массированного параллелизма увеличение числа дискретных каналов обработки оптического сигнала и открывает новые возможности применения оптоэлектронных средств обработки информации. Фундаментальными приборами и технологиями новейшего поколения вычислительной оптоэлектроники являются: массивы полупроводниковых лазеров с вертикальным резонатором (до 104 индивидуально адресуемых каналов с полосой модуляции более десяти ГГц); современные массивы фотодетекторов (до 108 каналов); жидкокристаллические, микромеханические пространственно временные модуляторы света (до 106 каналов и выше, смена кадра сотни кГц при числе каналов 104, размер элемента от 1мкм до десятков мм, контраст до 104); массивы со специальной функциональностью типа «приём-обработка-передача»; современные голографические материалы; дифракционные элементы; массивы оптических компонентов. При разработке оптоэлектронных систем обработки информации возможны как адаптация существующей элементной базы, так и специальная разработка элементов с требуемой функциональностью, в том числе с интегральным исполнением оптоэлектронных и электронных цифровых устройств. Значительное развитие получили также в настоящее время методы компьютерной голографии и цифровой оптики. Эти факторы обусловили новую волну интереса к созданию и применению оптических вычислительных устройств. Интенсивные исследования по оптической обработке информации ведутся в наиболее развитых странах. В этой связи необходимо отметить, прежде всего, соответствующие работы в крупнейших технологических и исследовательских центрах США и Японии, некоторые проекты КНР и Индии, а также ряд проектов стран Евросоюза. В частности, в США работы в области фотоники ведутся в таких организациях, как Los Alamos National Laboratory, Jet Propulsion Laboratory, DARPA, IBM, Intel, в ряде ведущих университетов и др.; имеются сведения о высоком уровне кооперации ведущих исследовательских и технологических организаций при выполнении ряда федеральных проектов США в данной области. Среди основных направлений оптической обработки информации следует отметить, во-первых, радиооптические процессоры и другие средства аналоговой и аналого-цифровой обработки сигналов, во-вторых, специализированные аналого-цифровые матричные процессоры, фурье-процессоры и корреляторы изображений, а также, в-третьих, средства коммутации и поддержки для высокопроизводительных цифровых вычислительных систем. На настоящий момент последнее из перечисленных направлений находится в стадии определения методов, средств и технологий реализации, второе находится на уровне технологических исследований и появления практических образцов, в рамках первого получены применяющиеся практические результаты. Как показывает практика последних лет, отличительной чертой современной вычислительной оптоэлектроники стала интеграция оптоэлектронных информационных систем в электронные цифровые вычислительные системы.

Можно констатировать, что на настоящий момент, сформировались два пути развития оптических устройств обработки информации: 1) использование их в качестве специализированных вычислительных средств в составе цифровых систем в качестве специализированных процессоров, 2) использование их в качестве средств поддержки в высокопараллельных вычислительных системах, фактически роль шины данных, возможно выполняющей часть обработки. В первом случае уже в настоящее время можно рассчитывать на создание относительно простых и недорогих устройств, с некоторой степенью миниатюризации. Во втором случае, на настоящий момент, можно говорить об уникальности применения и некоторой определенности в выборе архитектур и типа элементной базы. Основной перспективой информационных оптоэлектронных устройств на настоящем этапе является достижение скорости вычислений до 1013-1014 арифметических операций в секунду или пропускной способности до сотен терабайт в секунду и выше.








Женщины, говоря отвлеченно, имеют равные с нами права, но в их интересах не пользоваться этими правами. Талейран
ещё >>