I raggi di luce sostituiranno i circuiti nei prossimi computer

Un importante risultato raggiunto da Intel conferma che i raggi di luce possono sostituire i circuiti nei computer di prossima generazione

La società ha sviluppato un prototipo – a fini di ricerca – che costituisce il primo esempio al mondo di collegamento dati basato su ottica in silicio con laser integrati. Il collegamento è in grado di trasferire dati su distanze maggiori a velocità notevolmente superiori rispetto all’attuale tecnologia in rame, fino a 50 Gigabit di dati in un secondo, ossia l’equivalente di un intero film HD trasferito ogni secondo.

Oggi i componenti dei computer sono collegati mediante cavi o piste in rame su circuiti stampati. A causa del deterioramento del segnale, che deriva dall’utilizzo di metalli come il rame per la trasmissione dei dati, tali piste hanno una lunghezza massima circoscritta. Ciò comporta dei limiti alla progettazione dei computer, obbligando a posizionare processori, memoria e altri componenti a pochi centimetri di distanza. Il risultato odierno è un ulteriore passo avanti verso la sostituzione di questi collegamenti con fibre ottiche finissime e leggere, in grado di trasferire quantità molto superiori di dati su distanze molto maggiori, trasformando radicalmente il design dei computer del futuro e modificando il modo in cui saranno progettati i data center di domani.

La Fotonica del Silicio troverà applicazioni in diversi settori dell’industria dell’informatica. Per esempio, con queste velocità nella trasmissione dati, si potrebbe benissimo immaginare un display 3D per l’home entertainment e la video conferenza con una risoluzione tale per cui le persone dall’altra parte (gli attori dei film) ci sembreranno così vicine, come se condividessero il nostro stesso spazio. Inoltre i componenti dei data center o dei supercomputer di domani potrebbero essere disseminati per l’edificio o perfino in un campus e comunicare tra loro ad alta velocità, invece di essere posizionati a distanza per via dei pesanti cavi in rame di capacità e portata ridotta. Ciò consentirà agli utenti dei data center – per esempio un’azienda che gestisce un motore di ricerca, un fornitore di cloud computing o un data center finanziario – di incrementare le proprie prestazioni, le proprie capacità e di risparmiare in termini di spazio e di energia; oppure di aiutare gli scienziati a costruire supercomputer più potenti, capaci di risolvere i più complicati problemi al mondo.

Il prototipo di collegamento a 50 Gbps è il risultato di un programma di ricerca sulla Fotonica del Silicio, che prosegue da diversi anni e che ha conseguito diverse “prime mondiali.” È costituito da un trasmettitore in silicio e da un chip ricevitore, ciascuno dotato di tutti i necessari elementi di base derivanti dalle precedenti scoperte di Intel, tra cui il primo laser ibrido al silicio sviluppato in collaborazione con l’Università della California a Santa Barbara nel 2006, oltre ai modulatori ottici ad alta velocità e ai foto rilevatori annunciati nel 2007.

Il chip trasmettitore è costituito da quattro laser di questo tipo, i cui fasci di luce, al termine del loro viaggio, arrivano a un modulatore ottico che codifica i dati a 12,5 Gbps. I quattro fasci sono quindi combinati e fatti uscire su una singola fibra ottica con una velocità dei dati pari a 50 Gbps. All’altra estremità del collegamento, il chip ricevitore separa i quattro fasci ottici indirizzandoli all’interno dei foto rilevatori, che riconvertono i dati in segnali elettrici. Entrambi i chip sono assemblati utilizzando tecniche di produzione a basso costo già ampiamente utilizzate nell’industria dei Pc. I ricercatori Intel sono già al lavoro per aumentare la velocità dei dati scalando la velocità del modulatore e incrementando il numero dei laser su ogni chip, aprendo la strada verso futuri collegamenti ottici a velocità di terabit/s, sufficienti per trasferire una copia dell’intero contenuto di un normale notebook in un secondo.

Questo progetto di ricerca differisce dalla tecnologia Light Peak di Intel, anche se entrambe fanno parte della strategia I/O di Intel. Light Peak cerca di portare una connessione ottica multiprotocollo a 10 Gbps nelle piattaforme client Intel per applicazioni a più breve termine. La Fotonica del Silicio è un programma di ricerca volto a utilizzare l’integrazione del silicio per ottenere larghezze di banda di I/O in scala Tera che, con il tempo, potrebbero essere utilizzate per una vasta gamma di applicazioni future.

Intel: www.intel.it/pressroom – blogs.intel.com

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