Image
4.1.2016 0 Comments

Vedci ukázali prvý mikroprocesor s integrovanou kremíkovou fotonikou

Vedci vyrobili prvý kremíkový procesor zhotovený obvyklými postupmi, ktorý integruje niekoľko fotonických komponentov a priamo komunikuje s inými zariadeniami za použitia svetla. Čip veľkosti 3 × 6 mm sa skladá z dvoch procesorových jadier, viac ako 70 miliónov tranzistorov a 850 fotonických komponentov. Jeho dizajn by však mohol byť pred spustením komerčnej výroby zmenšený.

„Je to míľnik. Ide o prvý procesor, ktorý môže použiť svetlo na komunikáciu s vonkajším svetom," povedal profesor Vladimir Stojanović z Kalifornskej univerzity v Berkeley, ktorý viedol tím vývojárov. „Žiadny iný procesor nemá fotonické I/O v čipe."

Tím overil funkčnosť čipu spúšťaním rôznych počítačových programov, ktoré vyžadujú odosielanie inštrukcií a dát do pamäte a ich prijímanie z nej. Konštrukcia procesora využíva open source architektúru RISC-V (reduced instruction set computer).

photonics.jpeg

Demonštrovaný čip v niektorých parametroch komunikácie naozaj predstihoval dnešné špičkové procesory (priepustnosť 300 Gb/s na štvorcový centimeter, čo je asi 10 až 50-krát viac ako v prípade súčasných mikroprocesorov), pričom sa vyznačoval veľkou energetickou účinnosťou (na odovzdanie jedného terabitu dát spotrebuje 1,3 W). Pri experimentoch sa dáta odosielali do prijímača vzdialeného 10 metrov a späť.

„Výhoda optiky je v tom, že s rovnakým množstvom energie môžete preniesť dáta na niekoľko centimetrov, niekoľko metrov alebo niekoľko kilometrov," povedal Chen Sun, absolvent doktorandského štúdia na Kalifornskej univerzite v Berkeley. „Pri vysokorýchlostných elektrických spojoch platí limit 1 meter, po ktorom treba pomocou opakovačov regenerovať elektrický signál, čo rýchlo zvyšuje množstvo potrebnej energie."

Hoci v poslednom čase sa dosiahli veľké pokroky v technológii optickej komunikácie, je to prvýkrát, čo sa fotonické komponenty podarilo integrovať do mikročipu. Vedci pri tom použili kremíkovo-germániové komponenty tranzistora za zostrojenie fotodetektora a využili schopnosť germánia absorbovať svetlo a premeniť ho na elektrinu.

Nová technológia by sa čoskoro mohla uplatniť v dátových centrách. Tie podľa americkej neziskovej spoločnosti Natural Resources Defense Council, zameranej na ochranu životného prostredia, spotrebovali v USA v roku 2013 až 91 miliárd kilowatthodín elektrickej energie, čo predstavuje 2 % celkovej spotreby elektriny v krajine, pričom ich energetické požiadavky exponenciálne stúpajú.

Zdroj: photonics.com


Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Palivo vodíkových bômb môže priniesť rýchlejšiu cestu k samoudržateľnej fúzii a lacnejšiu energiu budúcnosti

02.12.2016 00:25

Vždy, keď vedci z Národného laboratória Sandia v Albuquerque spustia svoj fúzny reaktor, časť jeho zariadenia zhorí. Ich „prístroj Z“ obsahuje kondenzátory nabité väčším množstvom elektrickej energie, ...

Výskum

Počítačový systém porovnávajúci genetickú zhodu by mohol pomôcť pri priraďovaní darcov obličiek

01.12.2016 00:14

Nový vyhodnocovací systém, porovnávajúci genetickú zhodu medzi darcami obličiek a ich prijímateľmi, by mohol pomôcť zlepšiť vyhliadky úspešnej transplantácie. Laurent Mesnard z Weill Cornell Medical C ...

Výskum

Budeme používať diamantové batérie z jadrového odpadu?

30.11.2016 11:49

Fyzici a chemici z Bristolskej univerzity našli spôsob, ako premeniť tisíce ton zdanlivo bezcenného jadrového odpadu na batérie z umelého diamantu, ktoré môžu generovať malý elektrický prúd po dobu dl ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Kyocera - prve-zariadenia-formatu-a4-s-vykonom-a3

Najnovšie videá