Optik in der Rechentechnik
Fey
D. Fey
Optik in der Rechentechnik - Photonisches VLSI und optische Netzwerke
Teubner, Stuttgart/ Leipzig 2002. 230 Seiten, Geb. ISBN 3-519-00338-4
Der sich in den 80er Jahren abzeichnende Erfolg der Photonik in der optischen Nachrichtenübertragung im Fernverkehr initiierte in den 90er Jahren weltweit reges Interesse an deren Anwendung für Datenkommunikation auch innerhalb komplexer Systemeinheiten und speziell in Rechnern. Die Übersicht zu diesen Aktivitäten berücksichtigt besonders parallele optoelektronische Rechnerarchitekturen im Kontext mit Algorithmen und Anwendungen.
Das erste Kapitel vermittelt den Stand der Technik bei optischen Verbindungen zwischen Rechnern, zwischen und auf den Leiterplatten bis hin zu optischen Chip-zu-Chip-Verbindungen. Das zentrale Argument ist dabei die hohe Ortsbandbreite, die die Optik bietet, da sich Lichtpfade zwischen Sendern und Empfängern gegenseitig nicht beeinflussen und somit gerade für sehr hohe Übertragungsraten viel dichter gepackt werden können als elektrische Verbindungen. Unter zusätzlicher Ausnutzung der dritten Dimension ergeben sich dann Kanaldichten und Übertragungskapazitäten, die den elektrischen Verbindungen weit überlegen sein dürften.
Das zweite Kapitel ist eine Einführung in die Technologie der Optik für die Rechentechnik, wobei zu Anfang die Silizium-Technologie skizziert wird, dann die passiven optischen Elemente zur Lichtführung besprochen werden. Danach werden vorzugsweise hybride optoelektronische VLSI-Chips behandelt und Integrationstechniken für die Gestaltung der optischen Verbindungspfade genannt. Die Strukturierung dieses Kapitels ist allerdings etwas eigenwillig, weil es bisweilen das Komplexe dem Einfacheren voranstellt.
Es folgt ein kurzes, aber wichtiges Kapitel zur Leistungsanalyse von 3-D-OE-VLSI-Architekturen, das der Frage nach erreichbarer Packungsdichte optischer Kanäle und erzielbarer Gesamtrechenleistung darauf basierender Rechner nachgeht. Das anschließende Kapitel gibt teilweise sehr ausführliche Überlegungen zu Architektur, Hardware und Algorithmen für vier optoelektronische Prozessoren, die in der Arbeitsgruppe des Autors angegangen wurden. Das letztes Kapitel zu optischen Netzwerken für die Fernverkehrskommunikation ist im Rahmen der eigentlichen Thematik eher entbehrlich.
Als Zielgruppe für dieses Buch werden Informatiker, Physiker und Ingenieure betrachtet. Bei gründlicher Lektüre kann auch jeder wichtige Aussagen und Ergebnisse herausfiltern. Ein Lehrbuch ist das Werk wohl nicht, sondern das, was sich die Teubner-Texte zur Informatik vorbehalten: eine Beschreibung neuartiger, noch nicht etablierter Verfahrensansätze.
Dr. Helmut Zarschitzky, Siemens AG, Corporate Technology CT SM SD, München
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