I chip fotonici, in grado di usare i fotoni anziché gli elettroni per lo scambio di dati tra componenti elettronici, sono una delle grandi innovazioni che ci attendono in futuro. Potrebbero aumentare esponenzialmente la velocità di trasmissione dati, grazie al fatto che la luce si muove più rapidamente degli elettroni. Inoltre in un canale trasmissivo possono viaggiare senza interferenze più fasci di luce, cioè più flussi di dati.
IBM è tra le aziende che più di tutte sta lavorando sulla fotonica del silicio e per la prima volta ha testato un nuovo chip che presto consentirà la produzione di ricetrasmettitori ottici da 100 Gb/s. I datacenter potranno così beneficiare di velocità di trasmissione dei dati e larghezza di banda superiori per le applicazioni di cloud computing e Big data.
Il prototipo, realizzato dai ricercatori IBM di New York e Zurigo e della Divisione IBM Systems, permette interconnessioni dei datacenter con un range fino a due chilometri. Questo chip favorisce la ricetrasmissione di dati ad alta velocità, usando quattro 'colori' laser, ciascuno operante come canale ottico a 25 Gb/s indipendente.
All'interno di un progetto di ricetrasmettitore completo, questi quattro canali possono essere multiplexati a lunghezza d'onda on-chip, per fornire una larghezza di banda aggregata di 100 Gb/s su fibre monomodali duplex, minimizzando così il costo dell'impianto di fibra installato all'interno del data center.
Questo importante passo avanti consentirà l'integrazione di diversi componenti ottici a fianco dei circuiti elettrici su di un unico chip di silicio, usando una tecnologia di produzione inferiore ai 100 nanometri. Si stima che, in appena un secondo, il nuovo ricetrasmettitore sarà in grado di condividere digitalmente 63 milioni di tweet o sei milioni di immagini, o di scaricare un intero film digitale in alta definizione in soli due secondi.
Alla base di tutto c'è la CMOS Integrated Nano-Photonics Technology di IBM, una soluzione di fotonica del silicio efficace in termini di costi, grazie all'integrazione su un unico chip di silicio di tutti i componenti fondamentali ottici ed elettrici, e delle strutture che consentono il packaging della fibra. La produzione usa i processi standard per la realizzazione dei chip in silicio, perciò questa tecnologia è teoricamente pronta per una rapida commercializzazione.
 | AMD FX 8370 |
"Rendere la tecnologia della fotonica del silicio pronta per un uso commerciale diffuso aiuterà l'industria dei semiconduttori a tenere il passo con la continua crescita della domanda di potenza di calcolo, generata dai Big data e dai servizi cloud", commenta Arvind Krishna, senior vice President e Director della Ricerca IBM.
"Così come la tecnologia della fibra ottica ha rivoluzionato il settore delle telecomunicazioni, la sostituzione dei segnali elettrici con impulsi di luce offrirà opportunità inimmaginabili. Questa tecnologia è progettata per rendere i sistemi informatici del futuro più veloci ed efficienti dal punto di vista energetico e consentirà di acquisire elementi di conoscenza dai Big data in tempo reale".