IBM umí už i opticky komunikující mikročipy, k čemu budou dobré?

7. 11. 2010 | Redakce | Různé | 2395×

Společnost IBM nedávno oznámila finální řešení projektu SNIPER (Silicon Nanoscale-Integrated Photonic and Electric tRansceiver) a spolu s ním představila CMOS Integrated Silicon Nanophotonics chip, jenž kombinuje tradiční elektrické obvody s optickými. Pět let vývoje je u konce, k čemu je taková hybridní technologie dobrá?

Technologie, integrující optickou komunikaci do křemíku, je poměrně revoluční záležitost, umožní totiž vzájemnou optickou komunikaci mezi čipy v jednom počítači. Ještě donedávna přitom byl problém například v takových drobnostech, jako jsou vhodné modulátory, switche, případně prvky, způsobující zpoždění signálu. Není pravděpodobně náhoda, že IBM dnes všemi těmito technologiemi disponuje.

Nasazení technologie by mělo přinést nejen výrazné zrychlení komunikace, ale také umožnit komunikaci na výrazně vyšší vzdálenosti, navíc s mnohem menšími energetickými nároky ve srovnání se současnou komunikací, jež je od počátku postavena na značně limitující signalizaci elektrickými impulzy. Využití technologie umožní podle slov IBM vytvoření čipu, který bude schopný komunikovat rychleji než 1TB/s. Celý takový čip by se měl navíc vejít na plochu 4 mm x 4 mm.

Implementace jednoho kanálu optické komunikace se vejde již na plochu 0,5 x 0,5 mm a to skutečně včetně všech potřebných doplňkových elektrických prvků. Bohužel společnost zatím nezveřejnila ani odhady rychlosti, kterou bude možné prostřednictvím jednoho kanálu komunikovat, můžeme se ale trochu domýšlet. Začátkem března totiž společnost představila miniaturní fotodetektor, vhodný právě k integraci do čipu. Fotodetektor je postavený na bázi germánia, vyžaduje napájení pouhých 1.5 V a zvládá přitom dekódovat optický signál s rychlostí přenosu 40 Gbps.

Dnes se optická komunikace využívá zejména v telekomunikacích při přenosech velkých objemů dat na velké vzdálenosti. Určitým mezistupněm mezi novým produktem IBM a optickými sítěmi pak je také chystaná technologie Light Peak od společnosti Intel. Ta umožní optickou komunikaci mezi počítačem a jeho periferiemi. To, co dělá z CMOS Integrated Silicon Nanophotonics chipu takovou senzaci, je ovšem právě komunikace na nejnižší úrovni, tedy uvnitř čipu, nebo mezi více čipy v jednom počítači. Jediné, co je na celé technologii trochu smutné je, že se s ní jen tak ve svých domácích miláčcích nesetkáme. IBM plánuje optickou komunikaci využít zatím pouze v nejvýkonnějších superpočítačích. Chtěla by tak dosáhnout výkonu jednoho exaflopu, 10 ^ 18 operací za vteřinu.