Un passo avanti nuove ricerche da parte di Intel combina chip di silicio e laser per trasmettere i dati a 50 gigabit per secondo – e un giorno, magari veloce come un terabit al secondo.
La velocità di 50 Gbps è sufficiente scaricare un film HD da iTunes, o fino a 100 ore di musica digitale, in meno di un secondo.
La tecnologia, nota come la fotonica in silicio, può essere utilizzato in sostituzione di cavi in rame per collegare i componenti di computer o tra computer in centri dati.
"La questione fondamentale è che elettronico di segnalazione basandosi su fili di rame sta raggiungendo i suoi limiti fisici", spiega Justin Rattner, Chief Technology Officer di Intel, che ha annunciato la svolta Martedì. "Fotonica ci dà la possibilità di spostare grandi quantità di dati attraverso la stanza o un pianeta a velocità estremamente elevate e in maniera economicamente efficace."
Photonics si riferisce alla generazione, modulazione, commutazione e trasmissione della luce, e può essere fatto utilizzando laser o diodi che emettono luce.
Nel corso dei prossimi due anni, Intel spera di perfezionare la tecnologia, migliorare l'efficienza del laser, così come l'imballaggio e assemblaggio dei chip al silicio e le tecniche di produzione necessari a sfornare fuori milioni di questi moduli.
"Ci sono un buon senso di sfide qui e cosa serve per mettere tutti the componenti insieme, quindi ci aspettiamo che la tecnologia venga ampiamente diffuso entro la metà del decennio", spiega Mario Paniccia, direttore del laboratorio di Fotonica technology a Intel .
cavi di rame sono la linfa vitale del computing di oggi. Ma essi sono limitati dalla lunghezza a causa della degradazione del segnale che viene fornito con loro utilizzo su lunghe distanze.
"Alla velocità di 10 Gbps e superiori, è difficile spostare gli elettroni abbastanza veloce e con la potenza del segnale in grado di battere i compromessi", dice Rattner.
Questo limita la progettazione di computer, costringendo i processori, memoria e altri componenti ad essere messi a pochi centimetri gli uni dagli altri, dice Intel. L'alternativa è quella di trasmettere dati su fibra ottica, ma che è costoso e limitato.
"Non è un problema se si utilizza solo alcuni di loro in un cavo sottomarino", spiega Rattner, parlando di cavi in fibra ottica. "Ma se si vuole avere ottica diffusa, dai consumatori ai supercomputer, il costo deve essere tolto o non è pratico".
Ecco dove fotonica in silicio integrato potrebbe entrare usando i circuiti integrati basati su silicio e il processo di fabbricazione stesso attualmente utilizzato per i chip, i moduli di fotonica potrebbe sostituire le connessioni in rame.
Potrebbe cambiare come i computer e data center sono progettati per il futuro, dice Intel. All'inizio di quest'anno, l'azienda ha mostrato la sua luce la tecnologia di punta che utilizza l'ottica di fornire la larghezza di banda di 10 Gbps e superiori. fotonici in silicio a base può andare molto più alto, raggiungendo velocità di trasmissione dati su scala tera, dice Intel.
Ecco come il prototipo fotonica in silicio lavora per raggiungere un tasso di 50-Gbps. Ogni modulo dispone di un trasmettitore e un chip di silicio ricevitore. Il chip trasmettitore ha quattro fasci di luce laser il cui viaggio in un modulatore ottico. I dati modulatore codifica su di loro a 12.5 Gbps. Le quattro travi sono poi combinati per produrre un data rate di 50 Gbps.
Il chip ricevitore all'altra estremità del collegamento ottico separa i quattro travi e li dirige in rilevatori di foto. I rivelatori di convertire i dati storici in segnali elettrici.
"Nei laboratori, abbiamo fatto questo per 27 ore senza errori e trasferiti su un petabit di dati", dice Paniccia. "E tutto questo a temperatura ambiente senza alcun raffreddamento fantasia."
Il chip a base di silicio fotonica potrebbe essere utilizzato entro un computer o di comunicare da server a server in un data center. "Se stiamo parlando di connessione della CPU a memoria, dovremmo prendere il nostro chip fotonica e metterlo vicino alla CPU di bypassare il interconnessioni in rame", dice Paniccia. "Per ora non stiamo parlando di integrazione con la CPU."
Come passo successivo, i ricercatori Intel stanno cercando di aumentare la velocità dei dati, stimolando il modulatore di velocità e aumentando il numero dei laser per chip.
"Se si aumenta la velocità dei dati del modulatore e mettere più di quattro laser su chip è possibile regolare il tutto", dice Paniccia. "Il tasso di 50-Gbps è solo l'inizio."
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