Служба новостей IDG, Бостон

Исследователи корпорации IBM сделали важный шаг на пути к созданию оптических компьютеров

Исследователи IBM еще на один шаг приблизились к построению микропроцессора, в котором передача данных будет осуществляться с помощью света, а не электричества. Такая технология позволит увеличить вычислительную мощность процессоров и при этом снизить их энергопотребление.

В то время как большинство создателей микросхем ищут пути ускорения работы своих устройств, исследователи из IBM с гордостью заявили, что нашли способ замедлить… их работу. И это критически важно: фотонные микросхемы всегда подвергались критике за то, что при высокой скорости обработки данных они не способны обеспечить их адекватное хранение.

Исследования, выполненные сотрудниками IBM, показали, что данные, пересылаемые с помощью фотонов, можно буферизировать путем передачи световых сигналов через линию задержки света. При этом каждый фотон достигает противоположного конца микросхемы не по прямой, а проходя через 100 крошечных колец. Ученые утверждают: с использованием созданных ими «резонансных микроколец» и стандартной КМОП-технологии производить такие оптические микросхемы можно при очень скромных затратах.

В финансировании проекта IBM принимает участие DARPA, агентство перспективных оборонных исследований Министерства обороны США. Полученные результаты опубликованы в декабрьском выпуске журнала Nature Photonics.

«Многие современные ПК уже оснащены микропроцессорами, обладающими вполне достаточной вычислительной мощностью, — отметил вице-президент IBM Research по научным исследованиям и новым технологиям Т. Чен. — Узкое место сегодня составляет подача достаточного объема данных в микросхему. И вот нашим ученым наконец удалось преодолеть существующий барьер».

До недавнего времени доводка этой технологии до уровня нормально функционирующих микросхем упиралась в довольно серьезные трудности. Нынешняя модель позволяет сохранять в течение некоторого промежутка времени 10 бит на площади 0,03 кв. мм.

По оценкам аналитиков, оптические кремниевые технологии (будь то новый метод IBM или разработка Intel) достигнут достаточной зрелости не раньше чем через пять-десять лет.

«Сегодня мы ?подобрались? лишь к технологиям, которые позволяют создавать строительные блоки, — отметил аналитик Gartner Питер Миддл?тон. — К ней необходимо добавить технологии интеграции в чип источника света, передачи фотонов внутри чипа и преобразования их обратно в электрический сигнал на стороне приемника».

Если инженерам IBM удастся построить подобную систему и снизить до приемлемого уровня стоимость производства, гибридные электронно-оптические системы могут иметь большой успех. Сегодня конструкторам микросхем все чаще приходится сталкиваться с проблемами энергопотребления и задержек при передаче информации с помощью традиционных соединений. Есть надежда, что результаты исследований IBM помогут решить эту головоломку и интегрировать множество связанных между собой процессорных ядер в рамках одного чипа.

Поначалу подобные микросхемы будут применяться в суперкомпьютерах, а вслед за этим Intel, AMD, Freescale Semiconductor, да и сама корпорация IBM начнет выпускать соответствующие высокопроизводительные процессоры для компьютерных систем общего назначения.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями