IBM: очередной шаг к системам с оптическими соединениями

Исследователи компании IBM представили новую технологию создания чипов, позволяющую интегрировать электрические и оптические устройства на одной подложке, в рамках единого производственного процесса типа CMOS. Специалисты надеются, что запатентованная технология Silicon Nanophotonics позволит кардинально ускорить скорость и производительность обмена между чипами, и станет существенной частью амбициозной программы экзамасштабных вычислений, имеющей целью создание суперкомпьютера, способного производить миллион триллионов вычислений в секунду – или экзафлоп. По данным компании, благодаря новой разработке ей удалось увеличить плотность интеграции разнородных компонентов на чипе вдесятеро относительно предыдущих методов реализации подобных конструкций.

«Разработка технологии Silicon Nanophotonics переносит видение встроенных в чип оптических интерконнектов гораздо ближе к реальности» – сказал доктор Т.С. Чен (T.C. Chen), вице-президент IBM Research по науке и технологиям. «С оптическими коммуникациями, встроенными в чипы процессоров, перспектива строительства энергоэффективных компьютерных систем с производительностью на уровне экзафлопа стала на один шаг ближе к реальности».

В дополнение к сочетанию электрических и оптических блоков в одном чипе, новая технология IBM может быть реализована на стандартных производственных линиях техпроцесса CMOS, без необходимости применения новых или специальных инструментов. Этот подход позволяет формировать на одних и тех же уровнях подложки кремниевые транзисторы и кремниевые нанофотонные устройства. Чтобы сделать это возможным, исследователи из IBM разработали набор интегрируемых ультракомпактных активных и пассивных кремниевых нанофотонных устройств, уменьшенных до дифракционных пределов – наименьших размеров, которые могут иметь диэлектрические оптические компоненты.

«Наш прорыв интеграции CMOS и нанофотоники обещает беспрецедентное увеличение функций и производительности в чипах через повсеместное использование оптических соединений с низкой мощностью – между стойками, модулями, чипами, или даже внутри самих чипов» – сказал доктор Юрий Власов, управляющий подразделением Silicon Nanophotonics в IBM Research. С добавлением всего нескольких производственных модулей в цикл стандартного CMOS-производства представленная технология позволяет получать множество нанофотонных компонентов, таких как модуляторы, германиевые фотодетекторы и ультракомпактные мультиплексоры с разделением по длине волны, пригодных для интеграции с аналоговыми и цифровыми цепями CMOS.

Источник