Специалисты компании IBM разработали технологию, позволяющую встроить элементы оптических вычислительных устройств на стандартный кремниевый полупроводниковый чип, используя обычные 90-нм технологические процессы производства полупроводниковых приборов. Эта технология, получившая наименование «кремниевая фотоника» позволяет объединение оптических компонентов и кремниевых электронных цифровых схем, позволяя передавать и обрабатывать оптическим образом огромные потоки данных.
«Этот технологический прорыв является результатом более чем десятилетия упорного труда ученых, исследователей и инженеров компании IBM» — рассказывает доктор Джон Э. Келли (Dr. John E Kelly), директор подразделения IBM Research. — «Технология кремниевой фотоники позволит нам перенести оптические вычисления из лабораторий в реальный мир, туда, где эту технологию уже очень давно ожидают в самых различных областях».
Новая разработка основана на работе, проделанной исследователями IBM два года назад. Но в то время специалистам компании еще не удалось найти подходящего решения для того, что бы поставить технологию кремниевой фотоники на рельсы промышленного производства. Теперь же, добавив несколько функциональных модулей к промышленно производственной линии стандарта 90-нм, ученым удалось реализовать полный цикл производства чипов с интегрированными в них фотонными устройствами, такими как мультиплексоры, модуляторы и демодуляторы. Помимо оптических компонентов на чипе были изготовлены электронные схемы, позволяющие управлять работой этих оптических компонентов.
Кремниевые фотонные приемо-передатчики могут обеспечить скорость обмена информацией до 25 Гб/сек на один канал. Технология мультиплексирования wavelength division multiplexers (WDM) позволяет эффективно реализовать множество независимых потоков данных в рамках одного оптического канала.
В недалеком будущем большинство существующих промышленных производств без больших затрат смогут переоборудовать свои линии и начать массовый выпуск первых кремниево-фотонных устройств, таких как однокристальные приемо-передатчики и коммуникационные модули. А если технология будет развиваться и дальше такими же темпами, то вскоре можно будет серьезно задумываться о реализации первых оптико-электронных вычислительных узлов.
«Способность мультиплексирования больших потоков данных, передаваемых на высоких скоростях, позволит вскоре в полной мере реализовать идеи оптических коммуникаций, позволяющих передавать терабайты информации в секунду между отдельными частями одной и той же вычислительной системы» — говорится в пресс релизе компании IBM.