Исследователи из IBM Research доказали возможность интеграции оптических компонентов в кремниевые микросхемы посредством существующих производственных процессов без снижения надежности или быстродействия индивидуальных транзисторов

В корпорации IBM доказали коммерческую целесообразность «запекания» оптических элементов в кремниевые микросхемы с использованием существующих технологий производства, тем самым подготовив почву для появления радикально более быстрых и недорогих межсоединений.

Свою новую технологию в IBM называют «кремниевой нанофотоникой». Она обещает кардинально упростить проектирование оптического сетевого оборудования и расширить его функциональность. Подобно тому как изобретение интегральных схем позволило компоновать мощные микропроцессоры из миллиардов транзисторов, так и кремниевая нанофотоника обещает сжать оптические элементы до гораздо меньших размеров и при этом создавать из них намного более мощные чипы.

Новшество, например, можно использовать для создания приемопередатчиков систем уплотнения сигналов по длине волны, реализованных в виде одной микросхемы, которые будут способны передавать данные на скорости до 25 Гбит/с. Теоретически с помощью данного производственного процесса можно изготовить чип, способный передавать данные на скорости 1 Тбит/с или более.

В IBM работают над этой технологией уже больше десяти лет, сообщил Соломон Ассефа, научный сотрудник IBM Research.

В корпорации опубликовали доказательство верности концепции данной технологии в 2010 году. Нынешнее же исследование касается возможности изготовления оптических компонентов с помощью существующих производственных процессов без ухудшения надежности или быстродействия индивидуальных транзисторов. Отдельное исследование было посвящено возможности изготовления таких компонентов по приемлемым ценам.

В общем случае передача данных с помощью световых сигналов более эффективна, чем с помощью электронов по проводам, указывает Ассефа. Световой сигнал передается быстрее, к тому же по одному волокну можно передавать сразу много сигналов с разной длиной волны. Кроме того, при оптимальных условиях свет может пройти более дальние дистанции без ретрансляторов.

Таким образом, кремниевая нанофотоника обещает упростить и удешевить реализацию передающих элементов, на которых базируются волоконно-оптические сети. Можно также добиться более быстрого обмена данными внутри компьютеров, если заменить нынешние электронные интерфейсы на оптические.