Дослідники IBM досягли терабітних швидкостей обміну інформації у межах одного чіпа
Дослідники корпорації IBM розробили нову технологію виробництва кристалів напівпровідникових мікросхем, яка об’єднує електричні та оптичні пристрої на одній кремнієвій підкладці, дозволяючи частинам чіпа обмінюватися інформацією за допомогою імпульсів світла. Згідно із заявою представників IBM, нова технологія CMOS Integrated Silicon Nanophotonics дозволяє, у порівнянні зі звичайними технологіями виробництва напівпровідників, у десять разів збільшити щільність упаковки напівпровідникових структур. Це, у свою чергу, дозволить розробити на основі цієї технології нові комп’ютерні процесори, більш швидкі і споживаючі меншу кількість енергії.
Розробка нової технології була виконана у рамках дослідницької програми IBM, названої Exascale Computing Program. Ця програма націлена на розробку суперкомп’ютера, який зможе виконати більше одного мільйона трильйонів операцій у секунду, тобто комп’ютера Exaflop-рівня, приблизно у тисячу разів більш потужнішого, ніж самий потужний існуючий суперкомп’ютер.
Електронні напівпровідникові структури на основі кремнієвих транзисторів співіснують на одному кристалі з кремнієвими нанофотонними пристроями. Один канал оптичного приймача з усім оптичним і електричним супроводом займає на кристалі площу менше 0,5 квадратних міліметрів. Технологія розроблена таким чином, що для виробництва нових чіпів може використовуватися звичайне технологічне обладнання для виробництва CMOS-напівпровідників. При цьому не потрібна установка додаткового спеціалізованого обладнання або перенастроювання виробничих ліній.
Основою нової технології є розроблений дослідниками набір різних активних і пасивних нанофотонних пристроїв. Розміри цих пристроїв скорочені до мінімально допустимих меж, визначених дифракційною межею, до самого маленького розміру, якого може досягти напівпровідникова оптика.
"Наша технологія, CMOS Integrated Nanophotonics, стане основою для безпрецедентного збільшення потужності комп’ютерних процесорів, які будуть використовувати малоспоживаючі оптичні канали передачі даних для обміну даними між пам’яттю, обчислювальними ядрами та іншими модулями у межах одного чіпа" – розповідає доктор Юрій Власов, голова відділу кремнієвої нанофотоніки у дослідницькому підрозділі IBM Research. – "Наступним кроком розвитку цієї технології стане її адаптація для надання можливості виробництва нових мікросхем на виробничих потужностях компанії IBM".
Коментарі: