[发明专利]一种基于光电计算阵列的偏微分方程求解器及其方法

摘要

本发明公开了一种基于光电计算阵列的偏微分方程求解器及其方法。该偏微分方程求解器包括：光电计算阵列，用于矩阵向量乘的计算；驱动器，用于将系数矩阵中的数据作为光输入发送给各个发光单元；控制系统，用于将每一次迭代的输入向量数据发送到光电计算阵列中，并将每一次迭代的结果向量进行AD转换、移位和累加，以及处理非矩阵向量乘运算。本发明通过有限差分法和雅克比(Jacobi)迭代法将偏微分方程求解过程转换成矩阵向量乘运算，并映射到光电计算阵列上，可以求出给定偏微分方程的高精度数值解。

主权项

1.一种基于光电计算阵列的偏微分方程求解器，其特征在于，包括：光电计算阵列，用于矩阵向量乘的计算；所述光电计算阵列由多个光电计算单元周期性排列组成，每个光电计算单元包括发光单元和计算单元，发光单元发出的光入射到计算单元中；每个计算单元包括载流子控制区、耦合区、以及光生载流子收集区和读出区；所述载流子控制区用于控制并调制光生载流子收集区和读出区内的载流子；所述光生载流子收集区和读出区中的收集区用于吸收发光单元发射的光子并收集产生的光生载流子；所述载流子控制区或者光生载流子收集区和读出区中的读出区与电信号连接，读出区用于输出被所述光生载流子和所述电信号作用后的载流子；所述耦合区连接收集区和读出区；驱动器，用于将系数矩阵中的数据作为光输入发送给各个发光单元；控制系统，用于将每一次迭代的输入向量数据发送到光电计算阵列中，并将每一次迭代的结果向量进行AD转换、移位和累加，以及处理非矩阵向量乘运算。