Домой » Новости » Скоро на платных трассах вместо шлагбаумов будут терминалы

Первый в мире интегрированный кремниево-фотонный чип

Компания IBM в мае 2015 года продемонстрировала новый монолитный чип, который может произвести революцию в сфере создания сверхмощных компьютеров и развития новых видов оптоволоконной техники. В представленной новинке впервые в мире на одном кристалле кремния сочетаются элементы электронных и оптических схем.

Технологический прорыв

Идея создания фотонных интегральных микросхем для обработки оптических сигналов появилась еще в конце 60-х годов ХХ века. Однако из-за технологических сложностей получения чипа с множеством оптически связанных между собой компонентов она получила свое практическое применение относительно недавно. Первый фотонный чип, способный обрабатывать большие массивы данных, был представлен в апреле 2014 года группой ученых из Гентского университета в Бельгии. Он смог обрабатывать поток данных со скоростью до 12,5 ГБ в секунду, используя привычное компьютерщикам двоичное исчисление и алгоритмы нечеткой логики. Это был пассивный чип, и он не мог быть заменой стандартным центральным процессорам.

Первым реальным шагом к переходу на новые стандарты компьютерной техники стал монолитный интегрированный кремниево-фотонный чип компании IBM. Пока в нем отсутствуют встроенные источники света, а сам он помещается в стандартный корпус для обычных процессоров. Внешние лазеры поставляют свет внутрь кристалла через четыре специальных порта входа информации. Внутри чипа оптическая информация обрабатывается, а результаты выводятся через четыре порта выхода. Каждый порт обеспечивает прохождение информации со скоростью до 25 ГБ в секунду, а все вместе они дают 100 ГБ в секунду.

Перспективы развития

Компания IBM планирует до конца 2015 года создать новый чип с 8 портами, который будет способен обрабатывать непрерывный поток информации со скоростью около 800 ГБ в секунду. Его появление сделает возможным создание оптических компьютеров, производительность которых теоретически вырастит в несколько раз по сравнению с электронными аналогами, а потребление энергии существенно снизится.

Нынешние кремниево-фотонные чипы были интегрированы сотрудниками компании в сеть, передающей информацию на расстояние до 2 км. После разработки технологии помещения источника лазерного излучения внутрь кристалла кремния или германия, а также других оптических компонентов создание полностью фотонных быстродействующих компьютеров станет реальностью самого ближайшего времени.