JPH05323387A - プログラム可能な光学的・クロスバー・スイッチ - Google Patents

プログラム可能な光学的・クロスバー・スイッチ

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JPH05323387A
JPH05323387A JP4339286A JP33928692A JPH05323387A JP H05323387 A JPH05323387 A JP H05323387A JP 4339286 A JP4339286 A JP 4339286A JP 33928692 A JP33928692 A JP 33928692A JP H05323387 A JPH05323387 A JP H05323387A
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switch
row
optical
board
channel
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JP4339286A
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Tsen-Hwang Lin
− ホワング リン ツェン
Falvey Malarcher
マラーチャー ファルベイ
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    • H04Q11/0005—Switch and router aspects
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    • H04Q2011/0056—Clos

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テラフロップ級の能力を持つ高速計算システ
ムを実現するための並列処理システムにおいて、プログ
ラム可能な接続用クロスバースイッチを提案する。 【構成】 本発明はクロスバースイッチ56であって、X
個以上のチャンネル入力とX 個以上のチャンネル出力
（ただしX は1 より大きい）をそれぞれ含むX 行Y列の
モジュラー光学式スイッチ60と、次の列にある各モジュ
ラー光学式スイッチのチャンネル入力の1/X に光学的に
結合されるチャンネル出力の1/X を備える、第1 列から
第Y-1 列の各モジュラー光学式スイッチ60と、を含む。
他の方法と装置も開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に光学的相互結合お
よび並列処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明の範囲に限定せず、光学的相互結
合および並列計算に関して背景を述べる。一般に光学的
相互結合は、導波光学と自由空間光学の2 つの分野に分
けられる。導波相互結合はオプティカルファイバーか集
積光学法を用いる。導波光学相互結合の欠点は、相互結
合が固定することと、バックプレーンが混雑することで
ある。
【０００３】導波相互結合の利点は、目的に正確に到達
することである。しかし自由空間光学も、適切に配列す
れば同様の利点がある。更に自由空間光学は、光子がク
ロスオーバーするときに干渉しないという特質を用いる
ことにより、ルートの制約がない。
【０００４】バックプレーンの混雑は、サブミクロン技
術によって数百万のトランジスタを搭載したチップが実
現したり、チップ内で精密な機能ブロックが共存するよ
うになると重要な問題になる。
【０００５】チップ間の通信を行なうと、次のような理
由でサブミクロン技術の利点がなくなる。(1) チップが
複雑になるにつれてI/O ピンの数が増える。(2) 相互結
合金属を細くすればするほど抵抗が大きくなる。(3) 線
が密になるほど漂遊容量が大きくなり、従ってRC時定数
が大きくなってI/O 速度が遅くなり、高機能がむずかし
くなる。(4)I/O相互結合の数を減らすため多重にする
と、クロスバースイッチを1 個以上用いなければなら
ず、並列回路が増えるにつれてこれがボードの空間を主
に占める。(5) 複雑な要素間のI/O パスの数を減らして
しかもクロスバー相互結合の自己組織力を使わない方法
を用いると、I/O は妨げられ、機能はそれぞれのI/O パ
スの時間と共に変動する要求によって変わることにな
る。
【０００６】現水準のマイクロプロセッサは約150MHzで
走る。BiCMOSやGaAs技術を用いれば、0.5GHzのクロック
速度に達することが期待できる。25MHz のプロセッサ
（例えばTIのTMS320C40 ）は50MFLOP の機能に達してい
るので、新しい技術を用いれば1GFLOPの機能に達するこ
とが期待できる。新しい技術では、テラフロップ(TFLO
P) 機能に達するのに必要な並列プロセッサの数は1,000
個である。ところが現在の技術では、20,000個の並列
プロセッサが必要である。
【０００７】近い将来において、TFLOP の計算能力を持
つには大規模の並列計算システムが必要になる。従って
このシステムは、非常に多くの計算要素を、実機能に比
べて動作機能が落ちないように相互結合する問題を解決
しなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】並列計算構造における
固定相互結合方式の応用については、いろいろな検討が
試みられてきた。これらの方式は、例えば階層化バス、
二次元(2D)メッシュ、三次元(3D)メッシュ、多段階ハイ
パーキューブ、階層的二進クロスバー構造などである。
【０００９】一般にこれらの方式を用いたシステムの機
能はすべて、システム内のＡ点から任意のＢ点へ向かう
独立パスの数に依存する。
【００１０】I/O が競合すると、あるアプリケーション
のデータ通信要求に基づいたシステムの実能力より動作
機能が落ちる。従ってアプリケーションによっては、別
の構造の方がよい結果が得るれる。
【００１１】これらの固定相互結合方式の重要な二次的
属性は、応用をこの構造上にマッピングすることであ
る。このマッピングはシステムの機能に大きな影響を与
えることがある。この応用は、並列計算システムを必要
とするシステム機能の集合である。
【００１２】これらの機能はある種の問題の予想される
システム解を表わし、この解はある自然構造と並列性を
持つ。従ってこの解は、それ自体が考えることが非常に
むずかしいものではあるが、並列計算システムの構造の
結合と並列化へ最適にマッピングするよう計らなければ
ならない。
【００１３】アプリケーションのデータフローと並列性
をこのようにハードウエアの相互結合構造と並列性にマ
ッピングすることは、今日まで実質的に解決されていな
い問題である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明はクロスバースイ
ッチであって、それぞれX 個以上のチャンネル入力とX
個以上のチャンネル出力（ただしX は1 より大きい）を
含むX 行Y 列のモジュラー光学式スイッチと、次の列に
ある各モジュラー光学式スイッチのチャンネル入力の1/
X に光学的に結合されるチャンネル出力の1/X を備える
第1 列から第Y-1 列の各モジュール光学式スイッチとを
含む。
【００１５】望ましくは、光学的結合は導波で行なわ
れ、Y 列は3 列である。望ましくはモジュール光学式ス
イッチは、空間的光変調器とホログラムを含みかつプロ
グラム可能な自由空間光学的相互結合を空間的光変調器
とホログラムを用いてモジュラースイッチ内で内部的に
行なってよいボードを更に含む。
【００１６】望ましくは、空間的光変調器はDMD であ
り、ホログラムはCGH であり、ホログラムは出入りする
光学的信号キャリアに信号が達するように1 個以上の空
領域を備え、空間光変調器を含むボードはメモリも含
む。
【００１７】
【実施例】本発明は新しい結合方式を提案するもので、
固定結合方法に代わる、多重ソフトウエア構成可能な
（自己組織化した）相互結合方式である。この方式は望
ましくは、ディジタル微小鏡装置(DMD) 、コンピュータ
生成ホログラム(CGH) 、およびレーザ技術を用いた直列
光学的相互結合チャンネルを用いることが望ましい。こ
の方式を用いることにより、極めて高密度の並列計算ノ
ードおよびモジュールが可能になる。
【００１８】また本発明は、大規模な相互結合スイッチ
を提案する。本発明をシステムソフトウエア制御アルゴ
リズムと共に用いると、従来の方式に比べて極めて高密
度な形でテラフロップ計算システムを実現することがで
きる。
【００１９】本システムはその機能容量を決定論的に出
すことができ、アプリケーションがシステム資源をその
自然構造で結合し並列に構成する。従って、負荷に関係
なく機能をシステム内に設計することができ、そのアプ
リケーションの構造を固定したハードウエア構造にマッ
ピングする問題はなくなる。
【００２０】本発明の望ましい実施態様では、図1 に示
すように並列計算ブロックはモジュール16に分割してよ
い。各モジュール16は次のように構成してよい。最も外
側に向かい合った2 枚のプロセッサボード10があり、2
枚のプロセッサボード10の間には2 枚のCGH ボード12が
あって、1 枚以上の拡張ボード14をはさんでいる。
【００２１】ここで用いる基本的な光学的通信概念は、
DMD 技術の組み合わせによって通信パスを選択し、レー
ザー技術によってデータを符号化し、CGH 技術によって
ボード内通信を行なわせる光学パスのバンクを作ること
を含む。
【００２２】ボード間通信が必要な場合もある。これは
図1 に示すように、ボード間通信用の回折ビームをCGH
の空領域18を通し（アルミニウムでおおわれてボード内
通信に用いる領域とは異なり）、グループの中央にある
拡張ボード14に到達させることによって行なうことが望
ましい。
【００２３】拡張ボード14は、プロセッサボード10と他
のモジュール16（およびマザーボード20）内の他の拡張
ボード14との間、従って他のプロセッサボード10との間
にチャンネルを形成する。各プロセッサボード10は望ま
しくは多重処理要素22(PE)を含む。PEはプロセッサなど
の信号受信器、DMD 、レーザーなどの信号伝送器を含ん
でよい。
【００２４】DMD とレーザーはCGH ボード12と共に用い
て、同じプロセッサボード10内にあるPE22間の通信を行
なう。拡張ボード14はDMD 、レーザー、CGH ボード12と
共に、同じモジュール16および異なるモジュール16内の
異なるプロセッサボード10間のPE22からPE22への通信を
行なう。レンズなし回折光学および導波を用いるので、
テラフロップ機の物理的な大きさは極めて小さくなる。
【００２５】例えば導波／自由空間クロスバースイッチ
および高密度ノードモジュール技術を用いる並列計算シ
ステム構造は、ノードレベルでソフトウエア構成可能な
システムを作る。システム体系は、ソフトウエア構成可
能な通信チャンネル(SCC) と外部ポートとを通して相互
結合されるコンピュータ網(CN)40のシステムである。
【００２６】CN40によりシステムを構成するという概念
を用いれば、クロスバースイッチの大きさ内に納められ
るようにシステムのノードの数を制限する必要がなくな
る。多くの通信チャンネルをCNの外部ポート間に設け
て、ソフトウエアの制御の下に、異なるCN40のプロセッ
サを結合することができる。
【００２７】コンピュータ網(CN)40は図2 に示すよう
に、プロセッサノード(PN)50の形で計算資源を、記憶ノ
ード(SN)52の形でグローバル記憶資源を、相互結合スイ
ッチ入出力チャンネル結合(XP)54の形で外部ポートを備
えるのが望ましい。
【００２８】この例では、各PN50とSN52は6 本の並列完
全二重化通信チャンネル(CC)（図示せず）を備えてよい
が、必要に応じて6 本以外のCCを用いてよい。各ソフト
ウエア構成可能な通信チャンネル(SCC)56 は、PN50、SN
52、XP54を組み合わせたCCで構成してもよい。
【００２９】構成の一例として、各ノードの第1CC は第
1SCCにつながり、各ノードの第2CC は第2SCCにつなが
る、などとすることができる。この例では、クロスバー
スイッチをSCC56 に用いるのが望ましい。各SCC56 は特
定の機能を持つPNで制御してよい。
【００３０】この例で6 個のSCC56 を用いた場合、2 個
は同期PN/SN 時分割多重通信(TDM)SN アクセス用として
ソフトウエア構成をしてよく、他はソフトウエア構成、
靜的構成、SN通信リング、PN/XP 応用に従う結合でよ
い。
【００３１】CN40の大きさや各集団のノードの数は、こ
の技術によって実施できる相互結合スイッチの大きさに
よって決まる。例えば図3 に示すクロスバースイッチ56
の例は、現在の6 インチ（１５．２４cm）ウエーハの技
術を用いて実現してよい。現在のCGH 技術では、1 平方
センチメートル当り約1020個の結合パターン(ip/cm2)を
提供することができる。
【００３２】従って現在のウエーハ技術で実現できる面
積では、18e4インターフェースパターン(ip)を作ること
ができる。NiをSCC56 内の各モジュラースイッチが扱う
ことのできるCCの数とし、最大の必要な通信が1 対4 で
あれば、各SCC56 が必要とするipの数は、
【００３３】
【数１】ip/SCC ＝ Ni ＋ 0.5Ni ＋ 0.25Ni ただし、第1 項は1 対1 通信用、第2 項は1 対2 用、第
3 項は1 対4 用である。
【００３４】従ってこの場合には、モジュラースイッチ
当りの最大チャンネル数(mcps)は
【数２】1.75*mcps2 ＜ 18e4 mcpsを解くと、
【数３】mcps ＝ 320
【００３５】SCC スイッチ56の望ましい実施態様の一例
を図3 に示す。SCC スイッチ56はＸ行Ｙ列に配列したモ
ジュラースイッチ(MS)60から成る。第1 列の各MS60か
ら、第2 列の各MS60向けの望ましくは導波した出力の数
は列出力の 1／Ｘ であり、第2 列の各MS60は第3 列の
各MS60に同様に接続される、など。
【００３６】必要であれば導波以外の光学的結合方式を
用いて各列のMS60を結合してよい。この例の各SCC56
は、特定の機能を備える1 個のPNと、3*X 個のMS60で構
成してよい。パッケージの制約によって各SCC56 が48個
のMS60に制限され、かつ3 行を用いた場合は、1 CN40内
のPN50とSN52とXP54の総数は5120（X=48/3 および 512
0=X*mcps）である。
【００３７】記憶アクセスプロトコルによってCN40内の
記憶が制限されるので、SN52の最大数は当然制限され
る。32ビットシステム( ２32アドレスユニット、および
4 バイト／ユニット）で最小のSN52記憶数がノード当
り8 MB ならば、1 CN40内のSN52はせいぜい2142個であ
る。従ってこの例では、スイッチ56は2978個以内のPN50
とXP54を備えたCN40を支えてよい。各CN40は各SCC56 に
専用に1 PN50を持ってよいことに注目されたい。
【００３８】各MS60は別の方法で実現してもよい。例え
ばファイバーオプティックスや空間的光変調器配列や、
望ましくは本発明の他のサブシステムで用いられている
ようにDMD/CGH の組み合わせで実現してよい。
【００３９】開示した共有記憶並列アクセスプロトコル
により、各PN50の共有記憶に対して時分割多重通信並列
非ブロック化でアクセスすることができる。これはPN50
とSN52のアクセスクロスバーを用いてその相互結合相手
と通信することによって行なう。
【００４０】こうすると、共有記憶は機能的に各PN50へ
の専用ディスクとなり、この記憶は各PN50から並列にア
クセスされる。SN52のデータアクセスの待ち時間と転送
速度は、計算にとっては主要な問題である。待ち時間
(L) はチャンネル交換速度の関数であり、チャンネル交
換速度はチャンネル伝送効率とビット速度の関数であ
る。
【００４１】PN50、SN52、XP54のノード集団の大きさ
は、スイッチ56内ではすべて可変である。ここに述べた
望ましい実施態様では、CN40はそのPN50集団内に6 本の
通信チャンネル(CC)を持つ。各通信チャンネルは、特定
のSCC56 に対してソフトウエア構成が可能であってよ
い。また、スイッチ56はSN52間の相互結合にも用いられ
る。
【００４２】この例では、6 個のPN CC 中の2 個を時分
割多重通信でグローバル記憶のアクセスに用いてよく、
1 個は同期用、1 個はデータアクセス用である。残りの
4 個は応用ソフトウエア構成に使える。
【００４３】応用に使える4 個の完全二重SCC56 は、CN
40のPN50のサブセットをパイプライン、2Dメッシュ、3D
メッシュ、5 ノード混合、4 度のハイパーキューブに構
成する応用能力がある。構成されるのはCN計算資源のす
べてではなく、応用機能に関わるPN50とXP54だけである
ことに注意されたい。
【００４４】すべてのPN50は、非ブロック化でグローバ
ル記憶にアクセスしてよい。ここに提案した相互結合技
術が持つ資源構成能力を用いることによって、多くの並
列計算機能を実行することができる。
【００４５】本システムのどの機能も、通信およびグロ
ーバル記憶アクセスの能力の点においては、他の機能か
ら独立して実行する。これは開示した相互結合技術によ
って達成できる、新しい並列計算システムである。
【００４６】本発明の望ましい一実施態様は、CGH と1
個以上のディジタル微小鏡装置(DMD) SLM を組み合わせ
た、プログラム可能な光学的相互結合システムを含む。
この組み合わせにおいては、エネルギー効率は50% 以内
である。これはCGH またはSLM 単独よりも組み合わせは
複雑であるが、柔軟性とエネルギー効率はより高い。
【００４７】上に説明した望ましい実施態様のように、
このプログラム可能な光学的相互結合システムを発展さ
せて、信号受信器として光検出器、信号伝送器としてレ
ーザなどの光源を備えた、ウエーハ大の集積配列のプロ
セッサから成る並列計算システムなどのシステムに用い
てよい。
【００４８】ホログラムとDMD を組み合わせたプログラ
ム可能な結合システムは、レーザと検出器を適切なパタ
ーンで結合することにより、プロセッサ間相互結合を実
現することができる。一組のDMD と1 個のCGH を用いる
相互結合方式で多重の処理要素(PE)間の通信を行なうこ
とは、この光学的相互結合の用途として有望である。
【００４９】相互結合構成に用いる基本的概念は、光の
干渉の性質である。この光学的相互結合システムまたは
その変形は、開示した発明のいくつかのサブシステムに
用いてよい。例えば個々のモジュール16やクロスバース
イッチに用いてよい。
【００５０】上に述べた光学的相互結合方式は、1 対1
、多対1 、1 対多の任意の結合が可能である。DMD/CGH
は個々の検出器へ向かうビームの位相を設計によって
変えることができるので、多様な相互結合方式が可能で
ある。
【００５１】このシステムのCGH は各種の目的に用いる
ことができる。例えばDMD 変調要素上にビームを集中
し、変調した信号ビームを平行にしあるいは出力し、平
行にしたビームを検出器上に焦点を合わせるなどであ
る。
【００５２】位相変調やCGH の符号化にDMD を用いて、
平行にしたビームに所望の相を持たせることによって、
相互結合方式をこの光学的相互結合システムに変えてよ
い。CGH の製法は重要で、製法だけによってCGH の所望
の性能が得られる。CGH の製法はこの技術ではよく知ら
れたものである。
【００５３】上に述べた光学的相互結合方式はDMD とCG
H の組み合わせを用いる。DMD は相互結合パスの選択に
用いるが、望ましくは位相だけの、フレームアドレス可
能な、マイクロ秒再構成可能なDMD を光変調器として用
いる。
【００５４】再構成が可能になるのは、同相／位相はず
れ干渉機構による。このシステムの利点は、高い光学的
効率、効率的な構造の再構成、高密度の相互結合および
コンパクトなシステムである。
【００５５】ここに述べた各種のサブシステムで用いる
DMD は、屈曲ビームDMD でよい。屈曲ビームピクセル
は、キャンティレバービームDMD の特殊な形態である。
4 個のキャンティレバー蝶番を互いに垂直に配列するこ
とにより、ビームは強制的にピストンのような動作を行
なう。
【００５６】屈曲ビームDMD は位相優勢変調を生じ、こ
れは本発明の望ましい実施態様には最も適している。ね
じりまたはキャンティレバービームを本発明に用いても
よい。
【００５７】図4 に屈曲ビームDMD の構成を示す。アド
レス電極68を基板64の上に設け、またアドレス電極68を
含む層をおおうスペーサの上に鏡要素72を設ける。次に
スペーサ層をエッチングで取り除くと鏡要素72と電極68
との間に隙間を持った支柱66A 、66B 、66C 、66D の層
が残る。
【００５８】所定の電圧を電極68に加えると、鏡要素72
は静電的に吸引され、屈曲蝶番70A 、70B 、70C 、70D
により鏡は下向きにそる。四隅をすべて支えているの
で、鏡はピストンのような動作でそる。
【００５９】図1 のモジュール16の望ましい実施態様の
一部を図5 に示す。図5 に示すモジュール16の部分は3
枚のボード、すなわち多重チップモジュール(MCM) 基板
78を含む拡張ボード14、CGH ボード12、プロセッサボー
ド10から成る。
【００６０】拡張ボード14が持つ2 つの機能は、他のモ
ジュール16から信号を受けて当モジュール16内の処理要
素(PE)22と通信すること、およびPE22からの信号を再生
して導波にし、他のモジュール16に送ることである。
【００６１】言い換えると、拡張ボード内の配列の各ピ
クセルは望ましくは2 本のファイバから成り、1 本は入
力信号用、他の1 本は再生した出力ビーム用である。CG
H ボードは部分伝送および部分反射モードを用いる。
【００６２】自由空間相互結合により、ローカル地域で
高密度の通信チャンネルを設けることが可能になる。ロ
ーカル領域を越えて情報を交換する必要がある場合は、
自由空間光学が運ぶ信号を導波が運ぶ信号に変換して、
交換に便利な場所に送る必要がある。
【００６３】便利な場所に達すると、導波は再び自由空
間方式に逆変換され、大規模な相互結合操作を行なう。
【００６４】拡張ボード14は細長いMCM 基板78（望まし
くはSi）の積層から成る。図6 に示すように、各MCM78
基板は3 つの主要素、すなわちファイバ80／導波82、検
出器84、レーザ86、を持つピクセルの列から成る。
【００６５】入力信号はファイバ80を通って、一列の光
源を形成するMCM 基板78の一端88に入り、MCM 基板78の
他端90で終わる。
【００６６】これらの基板の積層により光源の配列が形
成される。検出器／レーザ／ファイバが、入力ファイバ
80のすぐ隣で光学再生チャンネルを形成し、自由空間信
号を導波信号に逆変換する。
【００６７】拡張ボード14をこのように用いると、この
モジュールは通信を行うことができる。この応用では、
光（信号のキャリア）はCGH12 の両側からきてよい。他
のモジュールのPE22と結合する必要がある場合には、PE
22からの信号はCGH12 を通って伝送され、拡張ボード14
のピクセルの検出器84に到達する。
【００６８】すると検出器は関連するレーザ86を駆動し
て出力信号を出す。別の信号グループは入力ファイバ80
または導波82から来るが、信号はCGH ボード12の透明領
域18を通ってプロセッサボード10の検出器に到達してよ
い。またこの方式は、このシステムでスイッチ機能を与
えるのに用いるクロスバースイッチを作るのに用いてよ
い。
【００６９】クロスバースイッチは、CGH ボード12と、
プロセッサボード10ではなくてDMD ／記憶ボード（図示
せず）の組み合わせと共に上に述べた拡張ボード14を用
いて、プログラム可能なスイッチイングを実現してよ
い。拡張ボード14の縦面に沿う検出器と面発光レーザと
を用いて、拡張ボード14で別の方法を用いてよい。
【００７０】望ましい実施態様についてこれまで詳細に
説明した。本発明の範囲は、ここで述べたものとは異な
るが特許請求の範囲に含まれる実施態様をも含むものと
する。
【００７１】例えば上の例で用いた光源はレーザであっ
たが、任意の単一周波数光学伝送器などの別の光源を用
いてよい。同様に、望ましいのはCGH であるが、製法は
異なるが実質的に同じ機能を持つホログラムを用いてよ
い。
【００７２】この応用は並列計算用であったが、他のシ
ステムではモジュール、クロスバースイッチ方式、拡張
ボードも用いてよい。含むという言葉は、発明の範囲を
考慮した上で無制限であると解釈するものとする。
【００７３】本発明について例示的な実施態様について
説明してきたが、この説明は制限的な意味に解釈しては
ならない。各種の変形や、例示の実施態様の組み合わせ
や、本発明の他の実施態様が可能なことは、本技術に精
通した人には本説明により明かである。従って特許請求
の範囲は、そのような変形や実施態様を含むものとす
る。
【００７４】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1) クロスバースイッチであって、 a. それぞれX 個以上のチャンネル入力とX 個以上のチ
ャンネル出力、ただしX は1 より大きい、を含むX 行Y
列のモジュラー光学式スイッチと、 b. 次の列の前記各モジュラー光学式スイッチの前記チ
ャンネル入力の1/X に光学的に結合される前記光学的出
力の1/X を備える、第1 列から第Y-1 列の各前記モジュ
ラー光学式スイッチを含むクロスバースイッチ。
【００７５】(2) 前記光学的結合は導波で行なわれ
る、第1 項に記載のクロスバースイッチ。
【００７６】(3) クロスバースイッチであって、 a. X 行Y 列のモジュラー光学式スイッチ、 b. X 個以上のチャンネル入力とX 個以上のチャンネル
出力（ただしX は1 より大きい）と、空間的光変調器と
ホログラムを含みかつプログラム可能な自由空間光学的
相互結合を前記空間的光変調器と前記ホログラムボード
を用いて前記モジュラースイッチ内で内部的に行なって
よいボードと、を含む前記各モジュラー光学式スイッチ
と、 c. 次の列の前記モジュラー光学式スイッチの前記チャ
ンネル入力に光学的に結合される前記チャンネル出力を
備える、第1 列から第Y ー1列の前記各モジュラー光学式
スイッチ、を含むクロスバースイッチ。
【００７７】(4) 前記空間的光変調器はDMD である、
第3 項に記載のモジュラー光学式スイッチ。
【００７８】(5) 前記ホログラムはCGH である、第3
項に記載のモジュラー光学式スイッチ。
【００７９】(6) 前記ホログラムは、出入りする光学
的信号キャリアに信号が達するように1 個以上の空領域
を備える、第3 項に記載のモジュラー光学式スイッチ。
【００８０】(7) 前記空間的光変調器を含む前記ボー
ドはメモリも含む、第3 項に記載のモジュラー光学式ス
イッチ。
【００８１】(8) 前記Y 列は3 列である、第1 項に記
載のクロスバースイッチ。
【００８２】(9) 本発明はクロスバースイッチ56であ
って、X 個以上のチャンネル入力とX個以上のチャンネ
ル出力（ただしX は1 より大きい）をそれぞれ含むX 行
Y 列のモジュラー光学式スイッチ60と、次の列にある各
モジュラー光学式スイッチのチャンネル入力の1/X に光
学的に結合されるチャンネル出力の1/X を備える、第1
列から第Y-1 列の各モジュラー光学式スイッチ60と、を
含む。他の方法と装置も開示する。
【図面の簡単な説明】
【図１】処理モジュールの望ましい実施態様の概念的な
表現である。
【図２】コンピュータ網の望ましい実施態様の概念的な
表現である。
【図３】スイッチイングシステムの望ましい実施態様の
概念的な表現である。
【図４】屈曲ビームDMD の構成である。
【図５】処理モジュールの一部の望ましい実施態様の概
念的な表現である。
【図６】拡張ボードの望ましい実施態様の概念的な表現
である。別に指示のない限り、異なる図の対応する番号
および記号は対応する部分を示す。
【符号の説明】
10 プロセッサボード 12 CGH ボード 14 拡張ボード 16 処理モジュール 18 空領域 20 マザーボード 22 多重処理要素(PE) 40 コンピュータ網(CN) 50 プロセッサノード(PN) 52 記憶ノード(SN) 54 相互結合スイッチ入出力チャンネル結合(XP) 56 ソフトウエア構成可能な通信チャンネル(SCC) 60 モジュラースイッチ(MS) 64 支持基板 66A,B,C,D 支柱 68 アドレス電極 70A,B,C,D 屈曲蝶番 72 鏡要素 78 多重チップモジュール(MCM) 基板 80 ファイバ 82 導波 84 検出器 86 レーザ 88 MCM 基板の一端 90 MCM 基板の他端

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】クロスバースイッチであって、 a. それぞれX 個以上のチャンネル入力とX 個以上のチ
    ャンネル出力、ただしX は1 より大きい、を含むX 行Y
    列のモジュラー光学式スイッチと、 b. 次の列の前記各モジュラー光学式スイッチの前記チ
    ャンネル入力の1/X に光学的に結合される前記光学的出
    力の1/X を備える、第1 列から第Y-1 列の各前記モジュ
    ラー光学式スイッチを含むクロスバースイッチ。
JP4339286A 1991-12-18 1992-12-18 プログラム可能な光学的・クロスバー・スイッチ Pending JPH05323387A (ja)

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US07/809,786 US5247593A (en) 1991-12-18 1991-12-18 Programmable optical crossbar switch
US809786 1991-12-18

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EP (1) EP0547602A3 (ja)
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US5247593A (en) 1993-09-21
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