Intel: 50 Gbps-os összeköttetés lézerrel

Az Intel több évig tartó munka után elsőként demonstrálta a hibrid szilícium-lézer chipekben rejlő lehetőségeket, amely további tökéletesítésre szorul. Elérhetőnek tartják az 1 Tbps átviteli sebességet.

Az új fejlesztéssel az optikai adatátviteli technika előnyeit integrált áramköri környezetben lehet alkalmazni. Az optikai közeget régóta használják adatátvitelre, mert nemcsak gyors és nagy sávszélességű, hanem nagyságrendekkel nagyobb távolságok áthidalására is alkalmas. Hátránya viszont, hogy az optikai jelet generáló és fogadó egységek előállítása költséges, és a méretéből adódóan a mikroelektronikai áramkörökre is nehéz integrálni. A számítástechnikában kulcsfontosságú szilíciumchipek gyártási költségei azonban rendkívül olcsók, ezért a kutatók már évek óta azzal próbálkoznak, hogy a lézeres technológiát ötvözni lehessen az integrált áramkörökkel.

A processzorgyártó fejlesztési munkálataiban több, egymástól eltérő területre koncentrál, ezek egyike a most ismertetett projekt, amelynek célja egy olyan új adatátviteli rendszer kialakítása, amely gyökeres módon változtathatja meg napjaink számítógépeit és egyéb szórakoztatóelektronikai eszközeit, mégpedig a jelenleg használt rézalapú technológia leváltásával.


Ennek érdekében 2005-től kezdődően a hibrid szilícium-lézer chipek kialakításán dolgoztak, amelyek az egyébként rossz vezetőként ismert szilíciumot használják fel, azt azonban egy indium-foszfid (InP) réteggel együtt alkalmazzák. Ez utóbbi elektromos áram hatására fényt bocsát ki, vagyis megadja az alapját a lézersugarat kibocsátó kapuk létrehozásának. A most bemutatott megoldáson belül a küldő chip 4, egyenként 12,5 Gbps-os átviteli sebességet biztosító lézert alkalmaz, ezeket a fogadó chip szétválasztja, majd detektorok segítésével alakítja vissza elektromos jelekké. Ezzel 50 Gbps-ot értek el egyetlen üvegszálon, és mivel a több mint egy napon át tartó tesztelés során nem tapasztaltak hibát az adatátvitelben, a szakemberek optimisták.

Az eddigi eredményeket kiértékelő elemzők többek között arra számítanak, hogy a sikeres megvalósítás és a későbbi kereskedelmi alkalmazás révén alapvető módon változhat meg a számítógépek belső felépítése. Feledésbe merülhetnek az egyetlen nagy, összefüggő nyáklapokon alapuló eszközök, ehelyett pedig az egyes komponensek (alacsonyabb fogyasztással) térbeli elrendezésben kapnak majd helyet a burkolaton belül, egymással pedig a rendkívül gyors optikai kapcsolattal kommunikálhatnak majd. A gyártóknak nem kell azzal foglalkozniuk, hogy az adatátvitel növelése érdekében minél közelebb helyezzék el egymáshoz a processzorokat és a memóriamodulokat. A számítógépek és adatközpontok közötti kapcsolatoknál pedig nem kell számolni majd a rézvezetékek jelentette távolsági és adatátviteli akadályokkal.


Ez utóbbi létrejöttéhez persze idő kell - az Intel az évtized második felére jósolja a kereskedelmi alkalmazások megjelenését, a további munka során azonban folyamatosan gyorsulhatnak a prototípusok, és akár az 1 Tbps-os sebességet is elérhetőnek tartják. A miniatűr lézeres adatátvitel tömeges elterjedésével nemcsak a számítógépek teljesítményét lehet majd olcsón növelni, hanem az alacsonyabb energiafelhasználás miatt többek között a nagy számítási teljesítményű adatközpontok üzemeltetése is gazdaságosabb lehet.