Как известно, потребность в скорости обмена данными между памятью и процессором скоро превысит физические ограничения, накладываемые медными проводниками, и скорость передачи электрических сигналов станет ограничивать быстродействие процессора. Уже сейчас производительность мощных вычислительных систем, зачастую, ограничивается скоростью обмена данными между процессором и памятью.
В минувшем году Intel удалось добиться значительных результатов в развитии кремниевой фотоники, которая считается средством устранения узких мест на пути к эре тера-вычислений. Корпорации удалось продемонстрировать, что производственные технологии, совместимые с технологией разработки кремниевых CMOS-элементов, позволяют создавать полупроводниковые оптические устройства. Следующим этапом должна стать интеграция этих устройств в стандартные компоненты компьютеров.
В частности, группа исследователей занимается созданием системы оптической связи между процессором и памятью для платформ Intel. Уже создана тестовая платформа на базе полностью буферизованной памяти FB-DIMM, на которой загружается и запускается Microsoft Windows. Действующий опытный образец является доказательством возможности подключения памяти к процессору с помощью оптических линий связи без ущерба для производительности системы. Создание коммерческой версии подобного решения несет огромные преимущества для пользователей. Оптические системы связи позволят устранить узкое место, связанное с разницей в пропускной способности памяти и скоростью процессора, и повысить общую производительность вычислительной платформы.
По мнению Intel, для реализации технологии полупроводниковой фотоники необходимы шесть основных компонентов:
- модулятор для преобразования потока фотонов в поток информации для передачи между элементами вычислительной платформы;
- волноводы, играющие роль «линий передачи» для доставки фотонов к местам назначения, и мультиплексоры для объединения или разделения световых сигналов;
- корпус, особенно необходимый для создания сборочных технологий и недорогих решений, которые можно будет использовать при массовом производстве ПК;
- демодулятор для приема потоков фотонов, несущих информацию, и их обратного преобразования в поток электронов, доступный для обработки компьютером;
- электронные схемы для управления этими компонентами.
лазер, испускающий фотоны;
Наличие всех этих компонентов оптической связи на базе полупроводниковых технологий приведет к прорыву в технике — когда для переноса информации между компонентами одной вычислительной платформы и между разными системами будут использоваться не электроны, а фотоны, свершится очередная компьютерная революция.
Важнейшие компоненты кремниевой фотоники, работающие с рекордной производительностью, включая модуляторы и демодуляторы, обеспечивающие скорость передачи данных до 40 Гбит/с уже созданы. Теперь исследования переходят от стадии научных или технологических разработок к этапу создания коммерческой продукции. В ближайшие пять лет корпорация Intel будет искать пути для интеграции оптических элементов в реальную продукцию. Другими словами, в области полупроводниковой фотоники Intel вышла на финишную прямую.
Источник: Intel