IBM ha fatto un passo avanti nell'uso degli impulsi di luce per il trasferimento dei dati tra chip. La tecnologia CMOS Integrated Silicon Nanophotonics (CISN), svelata durante il Semicon Japan di Chiba, consentirà ai futuri supercomputer di raggiungere una potenza di livello exascale, migliaia di volte in più rispetto agli attuali computer petascale. Bus e collegamenti in rame lasceranno spazio a collegamenti ottici.
"La CISN permette a dispositivi elettrici e ottici di essere collocati sullo stesso prodotto, consentendo così nuove generazioni di chip che comunicano tramite impulsi di luce", afferma l'azienda. "La tecnologia che abbiamo sviluppato può essere adatta ai sistemi exascale perché aumenta la banda del ricetrasmettitore di ogni chip e la densità d'integrazione", ha commentato Will Green, ricercatore IBM, aggiungendo che avremo probabilmente dei sistemi exascale entro il 2020.
La fotonica del silicio non è un argomento nuovo, se ne parla da anni come tecnologia inevitabile per la creazione di computer sempre più potenti e veloci. Aziende come Intel, Samsung e altre stanno lavorando da tempo in questa direzione. Integrando ricetrasmettitori che convertono il segnale da elettrico a ottico e viceversa su chip CMOS, la fotonica al silicio si candida come tecnologia in grado di eliminare quel collo di bottiglia che oggi sono le interconnessioni in rame.
"I nuovi supercomputer usano già tecnologie ottiche per consentire ai chip di comunicare, ma la maggior parte sono a livello rack e principalmente su una singola lunghezza d'onda. Ciò che abbiamo raggiunto permetterà la comunicazione ottica simultanea su più lunghezze d'onda", ha aggiunto Green.
La tecnologia CISN di IBM è concessa in licenza ai partner e inizierà ad apparire nei ricetrasmettitori commerciali nel 2011. "La situazione è simile a quando Marconi dimostrò la prima trasmissione radio transatlantica. Oggi ci sono oceani che separano i nostri sistemi digitali, schede e chip, ma ora IBM ha confermato che le interconnessioni ottiche possono superare questi oceani usando la litografia integrata CMOS tradizionale", ha dichiarato Rick Doherty, analista di The Envisioneering Group.
I ricetrasmettitori ottici al silicio integrano modulatori, guide d'onda, multiplexer, switch e rilevatori tutti all'interno dello stesso die CMOS.
Attualmente IBM sta esaminando fino a che grado possa essere adottata la tecnologia CISN nelle fonderie commerciali, ma prevede che la disponibilità dei primi ricetrasmettitori ottici CMOS arriverà all'inizio del prossimo anno. IBM si aspetta che la tecnologia CISN troverà inizialmente spazio nella connessione tra sistemi, per poi arrivare a schede nello stesso sistema, a connettere chip sulla stessa scheda ed infine core all'interno dei microprocessori CMOS entro il 2016.
L'azienda ha infatti aggiunto che la tecnologia può essere adottata su una linea di produzione standard e non ha bisogno di strumenti speciali, il che la rende particolarmente vantaggiosa. Per la sua dimostrazione IBM ha usato il processo produttivo CMOS a 130 nanometri, ma prossimamente pensa di scendere al di sotto dei 100 nanometri.