Intel senta les bases per a substituir la circuiteria tradicional dels ordinadors per tecnologia òptica

Compartir

MaquinariEl benefici es notarà en velocitat, amb una ràtio prou bona com per transmetre tot el contingut del disc dur d’un portàtil en amb prou feines uns segons.

Nota de premsa – Intel ha anunciat un important avanç en l’ús de rajos de llum per a substituir l’ús d’electrons en la transmissió de dades entre ordinadors i dispositius perifèrics connectats a aquests. La companyia ha desenvolupat un prototip d’investigació que representa la primera connexió al món de dades d’òptica basada en silici amb làsers integrats. L’enllaç pot transmetre dades a través de llargues distàncies de manera més ràpida que la tecnologia de coure que avui està en funcionament, podent transmetre fins a 50 gigabytes de dades per segon, equivalent a una pel·lícula sencera en HD (alta definició).

Avui en dia els components dels ordinadors es connecten entre ells mitjançant cables de coure o traçats en plaques de circuits. A causa de la interferència electromagnètica que es produeix degut a l’ús de metalls com el coure per a transmetre dades, aquests traçats tenen una longitud màxima limitada. Això, al seu torn, limita el disseny dels ordinadors i obliga a què els processadors, la memòria i altres components es situïn a centímetres l’un de l’altre. L’èxit d’avui en el terreny de la investigació és un altre pas endavant cap a la substitució d’aquestes connexions per fibres òptiques extremadament fines i lleugeres, que poden transmetre moltes més dades a través de distàncies molt més grans, canviant radicalment la manera en com es dissenyaran els ordinadors del futur i canviant també la forma com es dissenyaran els data centers del demà.

Per exemple, els data centers o els superordinadors del demà podran veure com els components s’escampen per un edifici o fins i tot un campus sencer, comunicant-se entre ells a alta velocitat, en comptes d’estar limitats per cables de coure pesats, per la seva capacitat i els seus abasts limitats. Això permetrà que els usuaris de data centers, empreses de motors de cerca, proveïdors de cloud computing (computació en el núvol) o data centers financers augmentin el seu rendiment i capacitat, al mateix temps que aconsegueixen estalvis significatius de despesa en espai i energia. També ajudarà als científics a construir superordinadors més poderosos per a resoldre els problemes més complexos del món.

Justin Rattner, CTO d’Intel i Director d’Intel Labs, va mostrar el Silicon Photonics Link (Enllaç Fotònic de Silici) a la Integrated Photonics Research Conference, a Monterrey, Califòrnia. L’enllaç de 50 Gbps s’assembla a un “vehicle prototip” que permet als investigadors d’Intel posar a prova noves idees i continuar la recerca de la companyia per desenvolupar tecnologies que transmeten dades mitjançant rajos de llum a un baix cost i silici fàcil de fabricar, en comptes de cables de coure.

Si bé hi ha algunes aplicacions, sobretot en el sector de les telecomunicacions, que ja empren làsers per a transmetre informació, les tecnologies actuals són massa cares i s’empren al detall, fet que impedeix la seva aplicació en PCs. “Aquest èxit, el primer enllaç fotònic de silici a 50 Gbps amb làsers de silici híbrids integrats del món, marca un èxit significatiu en la nostra visió a llarg termini de la fotònica de “siliciació” i porta un ample de banda elevat, així com comunicacions òptiques de baix cost als futurs PCs i servidors”, va comentar Rattner.

El prototip de 50 Gbps Silicon Photonics Link és el resultat d’una agenda d’investigació que inclou un programa específic de diversos anys sobre fotònica de silici, amb nombroses “primícies mundials”. Es compon d’un transmissor de silici i un xip receptor; cadascun d’ells integra tots els components bàsics necessaris dels anteriors avanços d’Intel, incloent-hi el primer Hybrid Silicon Laser (làser de silici híbrid) desenvolupat en conjunt amb la Universitat de Califòrnia a Santa Bàrbara en el 2006, així com moduladors òptics d’alta velocitat i foto detectors, anunciats el 2007.

El xip transmissor es compon de quatre làsers d’aquest tipus. Cadascun d’aquests feixos de llum viatja en un modulador òptic que codifica les dades cap a ells a 12.5 Gbps. Després els quatre feixos es combinen i surten a una única fibra òptica, a una taxa de dades totals de 50 Gbps. A l’altre extrem de l’enllaç, el xip receptor separa els quatre feixos òptics i els dirigeix als foto detectors, que converteixen les dades novament en senyals elèctriques. Ambdós xips es munten emprant tècniques de baix cost de fabricació, familiars per a la indústria del PC.

Els investigadors d’Intel ja estan treballant per augmentar la taxa de transmissió de dades, en escalar la velocitat del modulador al mateix temps que augmenten el nombre de làsers per xip, obrint el camí cap a futurs enllaços òptics de terabit per segon. Aquestes taxes serien prou ràpides com per a transferir una còpia de tot el contingut d’un portàtil en amb prou feines un segon.

Aquesta investigació és independent de la tecnologia Light Peak d’Intel, un esforç per dur una connexió òptica multiprotocol de 10 Gbps a plataformes client d’Intel per a aplicacions en un termini més proper. Silicon Photonics és un esforç d’investigació que té per objectiu usar la integració de silici per arribar a amples de banda de tera escala, que es podrien usar en diverses aplicacions futures al llarg del temps. Ambdós són components de l’estratègia global d’I/O (entrada/sortida) d’Intel.

Guillem Alsina