`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

У компьютеров фотонное будущее?

+22
голоса

Будущее компьютеров может базироваться не на электронах, а на фотонах, то есть, на микропроцессорах, которые используют свет вместо электрических сигналов. Но эти так называемые фотонные устройства обычно строятся с использованием специальных методов, которые делают их сложными и дорогими в производстве.

Теперь инженеры продемонстрировали, что маломощные фотонные устройства могут быть изготовлены с использованием стандартных процессов для производства чипов.

Два новых энергоэффективных устройства, модулятор и настраиваемый фильтр, были построены с использованием стандартного КМОП-процесса, такого же, как и при производстве коммерчески доступных чипов.

«Насколько нам известно, мы первые, кто получил кремниевую фотонику, изначально интегрированную для достижения высокой энергоэффективности с передовой технологией КМОП, что обеспечит конкурентоспособность разработки с традиционной электроникой», - сказал Марк Уэйд (Mark Wade) из Университета Колорадо, Боулдер. Соавторами Уэйда являются исследователи из Массачусетского технологического института и Калифорнийского университета, Беркли.

Закон Мура гласит, что число транзисторов, которые могут поместиться на чипе, удваивается каждые два года, в результате чего мы видели в течение последних нескольких десятилетий экспоненциальный рост вычислительной мощности. Но даже когда транзисторы будут продолжать уменьшаться, закон Мура может достигнуть своих пределов в связи с тем, что устройства требуют все большей мощности для работы, что приводит к их перегреву. Такой рост энергопотребления особенно проблематичен для линий связи между центральным процессором компьютера и его памятью.

«Мы дошли до рубежа, после которого потребление энергии становится слишком большим, что ограничивает вычислительную мощность», - сказал Уэйд.

Решение этой проблемы может заключаться в фотонике, которая, как полагают исследователи, будет, по крайней мере, в 10 раз более энергоэффективней, чем электроника. Каналы связи между микросхемами, использующие эти фотонные устройства, могут иметь, по крайней мере, в 10 раз более высокую плотность полосы пропускания, то есть они могут передавать гораздо больше данных, используя меньший объем пространства. Это потому, что различные оптические сигналы могут разделять один и тот же оптический канал, в то время как для отправки нескольких электрических сигналов необходимо либо нескольких электрических проводов, либо схем, что требует больше пространства на чипе и энергии.

Но до сих пор, как объясняет Уэйд, фотонные устройства, используемые для связи чип—чип, строились на заказ с применением специальных методов, что не способствовало их распространению в промышленности. А устройства, которые создавались на базе стандартных методов, опирались на старые технологии, что ограничивало их конкурентоспособность с передовой электроникой.

Возможность производить высокопроизводительные фотонные устройства с использованием КМОП-процесса означает, что дизайнерам чипов не придется быть специалистами по разработке фотонных устройств, что будет способствовать ускорению коммерциализации фотонной технологии.

Два устройства, построенные исследователями, являются ключевыми компонентами для линии связи между центральным процессором компьютера и его памятью. Модулятор преобразует электрические сигналы в оптические. Перестраиваемый фильтр может детектировать световые сигналы на разных частотах, что позволяет ему выбрать нужный сигнал из множества частот, каждая из которых несет данные. Используемый в сочетании с фотоприемником, фильтр преобразует оптические сигналы в электрические.

Но, по словам Уэйда, значение этого достижения выходит за рамки данного конкретного применения.

«Это действительно хороший шаг для кремниевой фотоники, который может обеспечить ей преимущество в некоторых области техники, где электроника действительно доминирует, и позволит строить сложные электронно-фотонные системы, требующие плотной интеграции», - сказал Уэйд.

У компьютеров фотонное будущее?

3D-визуализация модулятора, который эффективно преобразует электрические данные в оптические сигналы

+22
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT