Sind Analogrechner neben dem Quantencomputing die Zukunft des Rechnens, the future of compute? Wir wissen es nicht. Aber wir sind überzeugt, dass es sich lohnt, diesen spannenden Technologiepfad weiter zu entwickeln und auf praktische Anwendungsfälle abzuklopfen – in unserem DLR QCI-Kontext natürlich auch hinsichtlich einer Eignung im Zusammenspiel mit Quantencomputern (mit denen sie gewisse Gemeinsamkeiten haben) oder als schnelle und sparsame Signalverarbeiter zum Beispiel in der Luft- und Raumfahrt. Deswegen freut es uns, dass Analogrechnen – nach einer längeren Phase des Hobbyisten- und Bastlertums – mit Startups wie Anabrid wieder auf den Markt und damit die praktische Anwendung findet. Ob eine Technologie in der Praxis besteht, erfahren wir nur dort: in der Praxis.
LUCIDAC
– 8 Integratoren, 4 Multiplikatoren, 32 Koeffizienten-Elemente & flexibles Summierungssystem
– 16 Analog I/O, 2×25 IDC Digital IO, 8 LEDs, 3 MCX trigger Output, USB-C & Ethernet
– Autokalibierungssystem für höchste Genauigkeit
– Löst komplexe Differenzialgleichungen und nichtlineare Systeme mit hoher Präzision und Geschwindigkeit
– Verfügbarkeit: 2024/2025; Erweiterungen und Zubehörteile: 2024
LUCIDAC
– 8 Integratoren, 4 Multiplikatoren, 32 Koeffizienten-Elemente & flexibles Summierungssystem
– 16 Analog I/O, 2×25 IDC Digital IO, 8 LEDs, 3 MCX trigger Output, USB-C & Ethernet
– Autokalibierungssystem für höchste Genauigkeit
– Löst komplexe Differenzialgleichungen und nichtlineare Systeme mit hoher Präzision und Geschwindigkeit
– Verfügbarkeit: 2024/2025; Erweiterungen und Zubehörteile: 2024
Erfahrungen mit Analog-Digitalem-Hybridrechnen
Mit LUCIDAC kommerzialisiert Anabrid nun eine Technologie, die sie im Rahmen des DLR QCI-Projekts REDAC entwickelt haben: Lucidac ist ein vollständig digital rekonfigurierbarer Analogrechner, der Kund:innen „eines der wichtigsten unkonventionellen Computing-Paradigmen nahebringen“ soll, so Projektleiter Lucas Wetzel von Anabrid.
Einerseits ist Lucidac damit eine Testplattform, von der aus man das neue Paradigma des analog-digitalen Hybridomputings erkunden kann. Aber mit ihm können auch praktische Probleme angegangen werden, etwa die Entwicklung einer optimalen Konfiguration analoger Steuerungseinheiten. Sie können auf dem LUCIDAC erprobt, optimiert und dann in integrierte Hardware gegossen werden. Mit einem Hardware-in-the-Loop-Ansatz könnten außerdem Regelkreise abgebildet werden. Das ist zum Beispiel für die Robotik und Sensortechnik relevant. So könnten beispielsweise direkt analoge Sensorsignale eingespeist und die Resultate der Analogrechnung als analoge und digitale Signale herausgeführt werden.
„Mit der Einführung des LUCIDAC setzen wir einen neuen Standard im Bereich der analogen Datenverarbeitung. Dieses Produkt ist das Ergebnis jahrelanger intensiver Forschung und Entwicklung.“
Lucas Wetzel, CSO, Anabrid
Marktnaher Technologietransfer
LUCIDAC ist auch ein Beispiele dafür, wie marktnaher Technologietransfer in der DLR QCI funktioniert: Anabrid hat im Rahmen der Arbeiten am Projekt QCI REDAC Technologien entwickelt. Wir prüfen diese Ergebnisse und melden geeignete Erfindungen beim Patentamt an. Anabrid erhält eine exklusive Lizenz zur Kommerzialisierung der von ihr im Projekt entwickelten Technologien.
Auf diese Weise erfüllen wir zwei unserer zentralen Aufgaben in der DLR QCI: Wir ermöglichen den Technologietransfer und stärken damit das industrielle Ökosystem für zukunftsfähige Compute-Technologien. Das geistige Eigentum verbleibt dabei in Deutschland und Europa und ermöglicht so einen nachhaltig souveränen Technologiezugriff.
Analogrechnen
Analogrechner galten lange als technologische Sackgasse: zu ungenau, zu umständlich – Digitalrechnern in allem unterlegen. Doch mittlerweile zeigt sich, dass sie eine energiesparende Alternative für maschinelles Lernen und große Simulationen und ein ergänzendes Element für hybrides Rechnen sein könnten. Mehr noch: Für bestimmte Anwendungsfälle könnten Analogrechner sogar so leistungsfähig wie Quantencomputer aber weitaus einfacher und günstiger in Herstellung und Betrieb sein. Das ist eine vielversprechende Lücke zwischen klassischen Digitalrechnen und Quantencomputing, die wir mit eigenen Analogrechnern erforschen und schließen wollen.
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