Superrechner projiziert 3D-Video-Hologramme

Experten der japanischen Chiba University haben eine neue Version des Supercomputers "HORN-8" entwickelt, der hochqualitative 3D-Video-Hologramme wiedergeben kann. [...]

"HORN-8" soll in Sachen 3D-Hologramm den Durchbruch bringen.
"HORN-8" soll in Sachen 3D-Hologramm den Durchbruch bringen. (c) Tomoyoshi Ito

Der Rechner „HORN-8“ ist bereits der achte Prototyp in einer Reihe von Hochgeschwindigkeitscomputern, deren erstes Modell inzwischen 25 Jahre alt ist. Die aktuellste Variante, die über den größten integrierten FPGA-Schaltkreis der Welt verfügt und damit der derzeit schnellste Computer für Hologramme ist, soll der Video-Holografie spätestens in fünf bis zehn Jahren zum Durchbruch verhelfen.

Besonders hohe Qualität

„Ich bin sehr glücklich und stolz, dass unsere Forschungsarbeit, die mittlerweile 25 Jahre lang andauert, endlich Früchte trägt“, erklärt Tomoyoshi Ito, Professor am Insitute for Global Prominent Research der Chiba University. Ziel sei es von Anfang an gewesen, neue Hardware zu entwickeln, die ausreichend Leistung besitzt, um holografische Videoprojektionen in einer besonders hohen Qualität wiederzugeben. „Das lässt sich nur schaffen, wenn man Wissen aus den Bereichen Informationsverarbeitung, dem elektronischen Ingenieurwesen, der Computerwissenschaft und der Optik miteinander kombiniert“, betont der Forscher.

Schon seit den 1960er-Jahren seien zahlreiche Experten rund um den Globus damit beschäftigt, Hologramme zu entwickeln, die auf Lasern beruhen. „Um 3D-Hologramme als Videos zu projizieren, sind Rechenleistungen erforderlich, die mehr als zehn Bilder pro Sekunde und eine Billion Pixel pro Bild darstellen können. Die Herstellung entsprechender Hardware und Software stellt eine der größten Herausforderungen für die Forschung dar“, so Ito.

Praktische Anwendungen

Mit der aktuellen Entwicklungsstufe des HORN-8 sei man dem Ziel einer praktischen Anwendung im Bereich von 3D-Videohologrammen nun einen „wichtigen Schritt“ nähergekommen. Besonders stolz ist der japanische Wissenschaftler auf die eigens für diese Zwecke designte Hardware, die auf das derzeit größte FPGA-Board (Field Programmable Gate Array) der Welt setzt – einen integrierten Schaltkreis, in welchen eine logische Schaltung geladen werden kann.

Auf dem FPGA-Board sind insgesamt acht Computerchips montiert. „Das erlaubt uns, das Flaschenhals-Problem bei der Datenverarbeitungsgeschwindigkeit zu umgehen und ermöglicht eine effektivere Kommunikation der einzelnen Chips untereinander. Auf diese Weise lässt sich die Rechenleistung des HORN-8 weiter nach oben schrauben, um Video-Hologramme in einer deutlich besseren Qualität zu projizieren“, meint Ito abschließend.

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