Nanoméretű optikai switchet építettek az IBM kutatói
Az IBM kutatói olyan optikai switchet építettek, amely elég kicsi ahhoz, hogy akár egy chipen belüli adatáramlás irányítására is használni lehessen. Ez jelentős áttörés az optikai kutatások területén, és az IBM szerint annak a bizonyítéka, hogy az elektromos áramot valóban leválthatja a fény akár a chipeken belüli adattovábbításban is.
Használható
A Nature Photonics című folyóiratban nyilvánosságra hozott tanulmány szerint az optikai switch mindhárom lényeges használhatósági feltételnek eleget tesz. Megfelelően kicsi, egy négyzetmilliméteren 2 ezer darab is elhelyezhető belőle, így akár egy többmagos processzornak is építőeleme lehet. A második fontos kritérium, hogy a switch kellően nagy sávszélességet képes kezelni: a különféle hullámhosszú fénysugarak egyenként 40 Gbps átvitelére képesek, a switch kapacitása pedig 1 Tbps fölé is növelhető. Harmadrészt az IBM mérnökei sikerrel demonstrálták, hogy a switch valós körülmények, erősen változó hőmérsékleti viszonyok között is működőképes.
A mikroelektronika egyik uralkodó trendje a párhuzamosság növelése, amely a processzorokban a párhuzamosan feldolgozott utasítások és adatszálak növelését jelenti, ennek egyik eszköze több processzormag integrálása egy chipre. Már nincs messze az az idő, amikor egy chipen nem kettő, négy vagy nyolc, hanem akár több tucat mag kap helyet, azonban a hatékony működéshez elengedhetetlenül fontos a magok közötti kommunikáció gyors lebonyolítása. Ma a többmagos processzorokban erre elektromos áramot és vezetékek millióit használják, azonban a magok számának növekedésével a köztük zajló adatcsere lebonyolítása egyre több energiát igényel majd.
Az IBM így képzeli el a jövő többmagos processzorát
Rézdrót helyett
A fénysugarat már ma is széles körben használják adatátvitelre nagyobb távolságokon át, a számítógépeken belül azonban a technológia egyelőre nem terjedt el széles körben, mivel a fénysugár kibocsátásához és "elfogásához" használt alkatrészek nagyok, bonyolultak és drágák. Amennyiben azonban ezeket sikerülne szilíciumból elkészíteni, és a processzorokhoz vagy memóriachipekhez hasonló eljárással nagy tömegben gyártani, a technológia egycsapásra rendkívül olcsóvá válna, lehetővé téve a tömeges elterjedést.
Nem csak az IBM, az Intel is úgy véli, hogy a jövőben elektromos áram helyett fényt kellene használni a számítógépeken, vagy akár a chipeken belüli kommunikációra, ugyanúgy, ahogy a távközlésben vagy az adatközpontokban az optikai kábelek leváltották a rézdrótokat. Kutatók becslése szerint az optika bevetésével akár százszorosára is lehetne növelni az átvitt adatmennyiséget, miközben a felhasznált energia és a leadott hő a tizedére csökkenhet -- a fogyasztás és a hőfejlődés kezelése az egyik legnagyobb problémája a mai chiptervezőknek.