Серед пристроїв, які вдалося розробити IBM. мультиплексори, що переводять електронні сигнали в оптичні на різних довжинах хвиль, детектори, які виконують зворотну задачу і різні модулятори. Всі вони виконані у вигляді інтегрованої мікросхеми, а не окремих компонентів.
Одне з представлених пристроїв - трансфер. передає інформацію по оптичному каналу зі швидкістю в 25 гігабіт на секунду на канал. Пристрій здатний посилати кілька потоків даних в один оптичний канал завдяки використанню світла різних частот.
Головна задача. яку вдалося вирішити інженерам на цей раз, полягала в тому, щоб для їх виробництва використовувати вже існуючі технології створення кремнієвих мікрочіпів. Так, всі представлені зразки виготовлені за стандартним (і, якщо говорити про мікропроцесори, навіть вже трохи застарілий) 90-нанометровому методу виробництва.
Раніше інша група інженерів представила мікроскопічні кремнієві джерела закрученого світла, який, як припускають вчені, можна буде використовувати для ще більшого прискорення передачі даних в комп'ютерах.
IBM вже більше 10 років займається розробкою оптоелектронних чипів, які об'єднують на одному кристалі звичайні напівпровідники і оптичні елементи - модулятори, хвилеводи, мультиплексори. Якщо раніше мова йшла лише про прототипи. створених в лабораторних умовах, то тепер вдалося створити нанооптіческій трансмітер на практично стандартною виробничої лінії, що використовує 90нм техпроцес з незначними модифікаціями. Це означає, що вже скоро може бути налагоджений масовий випуск чіпів з оптичними шинами для зв'язку процесора з пам'яттю або різних блоків процесора між собою.
Нанооптіческій чіп IBM під мікроскопом. Помаранчеві області - мідь, сині - хвилеводи.
Дослідний зразок містить 50 трансмиттеров, що працюють паралельно, кожен з них передає або приймає дані зі швидкістю 25 гігабіт / сек, загальна пропускна здатність становить 1.25 терабіт / сек. Ця технологія цілком може масштабироваться аж до пета- і ексабітних швидкостей, адже оптична передача сигналів позбавлена багатьох проблем електричної - набагато менше загасання сигналу і тепловиділення, вище швидкість модуляції, є можливість використовувати спектральний ущільнення каналу.
В першу чергу такі пристрої будуть затребувані при створенні суперкомп'ютерів, де пропускна здатність каналів зв'язку між обчислювальними вузлами давно є вузьким місцем. Вже скоро такі пристрої будуть застосовуватися повсюдно - використання практично стандартною технологією дозволяє впевнено говорити про те, що ціна чіпів з оптичними шинами і інтерфейсами буде ненабагато вище звичайних, адже всі оптичні елементи створюються одночасно з напівпровідниками, на тому ж конвеєрі.
Оптика вже витіснила мідь на довгих дистанціях, і тіснить її на середніх - в датацентрах, мультимедійних пристроях, і на «останньої милі». Завдяки дешевим оптоелектронним елементам вона вже дуже скоро може проникнути всередину комп'ютерів і чіпів. На ілюстрації нижче показано концепція використання оптичних ліній зв'язку в системах класу Network-on-chip (NOC), які стають все більш актуальними з ростом числа процесорних ядер і переміщенням все більшого числа пристроїв на один кристал з процесором.
Будь ласка, оцініть цю статтю: