Дорогие читатели, Нашему шестнадцатилетнему, волонтёрскому и некоммерческому проекту для создания новой, современной версии N-N-N.ru, очень нужно посоветоваться касательно платформы нашего сайта – SYMFONY & DRUPAL 8. Платформа не простая, но обещаем – мы не займём много времени, просто нужна консультационная поддержка квалифицированного разраба. Если вы можете помочь, то связаться с нами можно на страницах Facebook.com здесь и здесь.

Компания IBM представила первый интегрированный кремний-фотонный чип

Недавно представители компании IBM продемонстрировали то, что они называют первым монолитным кремниево-фотонным чипом, и это событие является большим шагом к созданию компьютерных чипов, на кристаллах которых интегрированы одновременно элементы оптических и электронных схем.

Оптические коммуникационные каналы могут обеспечить большую полосу пропускания, нежели их электронные «собратья» работающие на медных электрических проводниках, проложенных по поверхности кристаллов чипов.

Кроме этого,

оптические каналы расходуют в два раза меньше энергии для передачи определенного количества информации, нежели электронные каналы, что имеет немаловажное значение с учетом роста инфраструктуры Интернета, требующего постоянного увеличения вычислительных мощностей его датацентров.

Инженеры, занимающиеся конструированием чипов, уже давно знают, что использование оптических коммуникационных каналов в пределах кристалла чипа может существенно увеличить его вычислительную мощность, снизив, при этом, количество потребляемой энергии. Но, различные материалы, используемые в оптике и электронике, различные технологии их обработки служили препятствием для их одновременной интеграции. Но, со временем, электронные компоненты начали приближаться к максимально возможным пределам их производительности, что повлекло за собой увеличение их энергетического «аппетита», и это послужило толчком к тому, что исследователи из разных организаций взялись за разработку методов интеграции оптических компонентов на традиционные полупроводниковые электронные чипы.

20150514_3_2.jpg Рис. 1.

Следует отметить, что фотонно-электронный чип, созданный специалистами компании IBM, является своего рода компромиссом, в котором сделаны некоторые уступки реалиям современных технологий. Сам кристалл чипа может быть запакован в такой же корпус, как и обычные электронные чипы. Но в его составе отсутствуют одни из самых главных компонентов – источники света.

Вместо этого свет от внешних лазеров подается через специальные «лазерные входные порты», но, как только свет попадает внутрь чипа, он может быть использован для передачи и обработки информации. Для ввода информации в чип имеется четыре входных порта, а результаты обработки выдаются наружу через четыре выходных порта, каждый из которых способен обеспечить скорость до 25 гигабит в секунду. А за счет использования технологии мультиплексирования по длине волны скорость каждого порта составляет 100 гигабит в секунду.

Архитектура фотонного чипа является масштабируемой и, пока только в теории, можно будет создать чипы с восемью входными и выходными портами, способные «переварить» поток данных скоростью до 800 гигабит в секунду. Но пока это все только в перспективе, на первом этапе компания IBM планирует использовать новые кремний-фотонные чипы в своих собственных информационных центрах и в составе высокопроизводительных вычислительных систем, где полоса пропускания коммуникационных каналов является главным узким местом.

Представители компании сообщают, что

их специалисты уже произвели успешные испытаний четырехпортовых кремний-фотонных чипов, организовав при их помощи сеть, способную передавать информацию со скоростью 100 гигабит в секунду на расстояние до 2 километров.

И если специалистам компании удастся создать оптические приемники и передатчики, способные потянуть скорость в 800 гигабит в секунду, то им придется заняться разработкой и производством восьмипортовых кремний-фотонных чипов.

20150514_3_3.jpg Рис. 2.

Следующим шагом, который намерена сделать компания IBM, станет интеграция на кристалл чипа источников света – лазеров на основе полупроводниковых материалов III-V группы.

Этот шаг будет достаточно долгим и тяжелым, но разработанные за это время технологии позволят включать в состав чипа не только лазеры, но и массу других оптических компонентов, включая волноводы, фотодиоды, оптические резонаторы, усилители и т.п., которые будут размещаться непосредственно рядом с обычными электронными компонентами.

Еще одним внушительным достижением компании является то, что новый кремний-фотонный чип был изготовлен на совершенно стандартном оборудовании по 90-нм CMOS-технологии.

Это, в свою очередь, позволит избежать больших капитальных вложений в производство новых чипов тогда, когда эта технология станет достаточно зрелой для массового применения.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (20 votes)
Источник(и):

1. dailytechinfo.org

2. arstechnica.co.uk