В компании Sun Microsystems разрабатывается новая технология передачи данных между микросхемами с использованием лазера вместо электрического тока. Эта технология, радикально отличающаяся от стандартных подходов, должна значительно повысить производительность компьютеров.

В конце марта компания получила заказ на разработку кремниево-оптической технологии связи между микросхемами от DARPA, Агентства перспективных исследований Министерства обороны США. Бюджет проекта — 44 млн долл.

Использование лазеров для связи между микросхемами повышает производительность, а возможность при этом расположить микросхемы ближе друг к другу снижает потребление энергии.

Как правило, микросхемы припаиваются к плате, не соприкасаясь друг с другом непосредственно.

«В данном же эксперименте в Sun намереваются расположить их в непосредственной близости между собой, связав их оптическими каналами передачи данных», — пояснил Рон Хо из Sun, носящий звание «заслуженного инженера» компании. На небольших расстояниях лазеры обеспечивают более высокую скорость обмена данными, что увеличивает общую производительность системы. В результате, по словам Хо, скорость может возрасти до нескольких терабитов в секунду.

Исследователи попытаются создать так называемую «макросхему», в которой плотно упаковано несколько сотен ядер. В Sun уверены, что результаты исследований помогут сократить потребление энергии в вычислительных центрах и увеличить эффективность вычислительных циклов суперкомпьютеров, работающих в сфере высокопроизводительных вычислений.

«Плотное расположение микросхем и пониженные затраты энергии на функционирование оптических сетей уменьшат расходы на создание и обслуживание суперкомпьютеров», — подчеркнул Хо.

Исследования в области кремниевой нанофотоники ведутся многими компаниями. Эта технология обеспечивает работу высокоскоростных сетей связи между микросхемами с тысячами ядер, что повышает эффективность вычислений и снижает затраты энергии. Исследования идут уже не один год, но снижению потребления энергии и стоимости владения пока уделялось мало внимания, признает Хо.

Недавно новые подробности о своих работах в области нанофотоники сообщила корпорация IBM (см. «Фотоны, а не электроны», стр. ). Исследователи корпорации вместо проводящих элементов в схеме пытаются применить световые импульсы, распространяющиеся по микроскопическим оптическим волокнам. Это тоже повышает скорость и снижает затраты энергии на передачу данных между ядрами схемы. Такая технология обеспечивает передачу данных на расстояния порядка нескольких сантиметров, в 100 раз быстрее, чем проводящие элементы, и при этом тратится в десять раз меньше энергии. В NEC тоже разрабатывают технологии оптической связи между микросхемами. DARPA также рассматривает возможности расширения финансирования дальнейших исследований в этой сфере.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF