Supraledande superdator

Holografiska kristaller, optiska gränssnitt och supraledande processorer. Det låter som Star Trek men forskare vid Stony Brook-universitetet vill använda teknikerna för att bygga en dator med beräkningskapacitet i Petaflopsklassen.

Att bygga en dator idag är inte så svårt. Värre blir det om man har krav på sig att den ska vara tusen gånger snabbare än de snabbaste hittills. Men forskare vid det amerikanska universitet ska klara det. Visserligen får de tio år på sig, men det lär behövas eftersom till och med forskarna menar att det behövs helt nya tekniker för att det ska gå att genomföra.

Meningen är att de ska ta fram en dator med beräkningskapacitet räknat i Petaflopsklassen. Peta betyder 1018...

Arkitekturen går under namnet Hybrid Technology Multi-Thread. Med dagens teknik slår den inte de mer konventionella massivt parallella processorer men den ger förmodligen en bra bild av hur morgondagens superdatorer kommer att vara konstruerade. Dessutom kommer tekniken i sig att slå en hel bunt rekord när det gäller att bygga in det största antalet avancerade tekniska innovationer.

- Det här bygger på teknik som inte finns idag, konstaterar Kevin Theobald, som är forskare vid universitet i Delaware. Men om bara några år kommer det att se helt annorlunda ut.

Önskelista

De ingående komponenterna i framtidens superdatorer ser ut som en önskelista för många datorkonstruktörer. Själva CPU-delen kommer att byggas av superledande halvledarmaterial som kyls ned och minnena består av höghastigetsRAM som använder CMOS-chips med flytande kvävgaskylning.

De interna gränssnitten blir inte mekaniska, inte ens elektriska. Istället blir det optiska anslutningar. Men mest fascinerande är kanske den framtida masslagringen, som enligt uppgift ska ske i tredimensionella holografiska kristaller.

Alltsammans knyts ihop med hjälp av programvaror som blandar en mängd olika tekniker, trådad exekvering, dataflödeshantering och objektorientering. Att det behövs sådan kraft beror på ett enkelt faktum.

- Du behöver snabb tillgång till en byte data för varje flyttalsoperation, förklarar han. Det blir helt enkelt en petabyte lagringsutrymme för en petaflopsprocessor.

Med nuvarande halvledarteknik skulle det kräva omkring en miljon parallella processorer för att klara den hastigheten. Att knyta ihop alla dessa processorer med varandra, och med PetaflopsRAM är en enorm utmaning.

Men Theobald tror sig ha en lösning på det också.

- Genom att köra i 100 GHz med supraledande processorer kan vi skära ned antalet processorer till 4 000, förklarar han

Theobald tror vidare att detta är enda sättet att nå till målet, en Petaflopsdator inom tio år. Men andra hoppas på utvecklingen inom VLSI-kisel. Mer kraft per bricka skulle kunna skära ned antalet parallella processorer men det är sannolikt att kopplingsproblemet kvarstår.

Än så länge är allt detta framtid. Men den har som bekant en förmåga att dyka upp fortare än anat.

Björn Segerblad