De nieuwe technologie, die CMOS Integrated Silicon Nanophotonics genoemd wordt, integreert elektrische en optische modules op een enkel stuk silicium. Hierdoor kunnen elektrische signalen op transistorniveau lichtstralen doorsturen die chips sneller laten communiceren, vertelt IBM-onderzoeker Will Green.

De technologie zou in de toekomst tot extreem snelle supercomputers kunnen leiden. Het huidige maximum van een supercomputer ligt op ongeveer 2 petaflops, oftewel tweeduizend biljoen calculaties per seconde.

Op naar de exaflop

De photonicstechnologie kan eerder genoemde snelheid laten verbeteren tot een miljoen biljoen calculaties per seconde, oftewel een exaflop. Volgens IBM moet het te doen zijn om voor 2020 zo’n ‘exascale computer’ te bouwen.

“In zo’n systeem, kunnen exabytes per seconde getransporteerd worden”, aldus Green. “Het is een interesse mijlpaal voor systeembouwers die binnen tien jaar de nieuwe generatie supercomputers willen bouwen.”

Meerdere photonics-modules kunnen in een onderlaag op een moederbord geïntegreerd worden. De nieuwste supercomputers gebruiken al optische technologie voor hun chips, maar meestal gebeurt dit op rackniveau en via een enkele golflengte. De doorbraak van IBM leidt tot optische communicatie over meerdere golflengten tegelijkertijd, vertelt Green.

'Fabricagekosten vallen mee'

De technologie kan zonder speciale tools op standaard chips toegepast worden. Hierdoor vallen de kosten mee, zegt IBM. De huidige opstelling gebruikt een 130 nanometer CMOS node, maar waarschijnlijk wordt dit opgeschaald naar een proces van minder dan 100 nanometer.

Optische technologie vervangt de huidige koperverbindingen voor datacommunicatie. Optisch is sneller en verbruikt minder energie. In de toekomst hoopt IBM niet alleen de overdrachtsnelheden tussen chips onderling te verbeteren, ook de on-chip communicatie tussen transistors kan omhoog. “We hebben een visie op chipniveau, maar daar zijn we nu nog niet mee bezig”, zegt Green.

Niet alleen chips, ook infrastructuur profiteert

Ook chipfabrikant Intel is momenteel bezig met nanophotonics technologie, maar zij hebben nog geen demonstratie van een integratie met elektronica kunnen geven. IBM heeft tien jaar aan deze specialisatie gewerkt en verwacht dat de technologie naast supercomputing ook in netwerkproducten kan worden toegepast.

Bron: Computerworld.nl