Cоздан первый рабочий прототип электронно-оптического процессора

[alexsf]

Guests are not allowed to view images in posts, please You are not allowed to view links. Register or Login or You are not allowed to view links. Register or Login

Команде исследователей из университета Colorado Boulder в сотрудничестве с Калифорнийским Университетом в Беркли и Массачусетским Технологическим Институтом (MIT) You are not allowed to view links. Register or Login существенного прорыва в области оптоэлектроники. Ими совместно был создан рабочий образец чипа, сочетающего в себе типичные на сегодня электронные и оптические технологии на одном кристалле. Сердцем процессора стала пара ядер RISC-V. Рядом расположился 1 Мбайт памяти SRAM. Но, в отличие от обычных конструкций, процессорные ядра обращаются к этой памяти не по электрическому, а по оптическому интерфейсу. О таких соединениях много говорилось ранее, но лишь сейчас их удалось осуществить «в кремнии».

Возможна также связь с компонентами вне чипа без дополнительных оптических устройств. На самом нижнем снимке как раз изображена «оптическая точка доступа» пулевидной формы. Несмотря на свою необычность, опытный процессор создан с использованием 45-нанометровой технологии CMOS SOI. Учёные заявляют, что достигнута плотность передачи данных 300 Гбит/с на квадратный миллиметр, притом, что размеры самого кристалла составляют 3 × 6 миллиметров. Этот показатель уже от 10 до 50 раз превышает возможности современных, полностью электронных чипов. Любопытно, что для увеличения плотности и скорости передачи данных можно использовать разные «цвета», то есть длины волн в одном канале-волокне. Такая возможность была предсказана учёными и писателями-фантастами очень давно.

Guests are not allowed to view images in posts, please You are not allowed to view links. Register or Login or You are not allowed to view links. Register or Login

Пока опытный экземпляр нельзя назвать быстрым. Сам процессор, по заявлению исследователей, работает на 1/80 скорости совокупной передачи данных, достигаемых оптической частью, то есть примерно на частоте 31 МГц. Каждый из оптических каналов имеет пропускную способность 2,5 Гбит/с — это вполне современный показатель. Сам факт создания рабочего электронно-оптического процессора говорит о том, что современные технологии уже достигли уровня развития, когда создание таких гибридов становится физически возможным. Пока в прототипе интегрировано всего 850 оптических компонентов ввода-вывода, но команда исследователей, разумеется, не собирается останавливаться на достигнутом.

Guests are not allowed to view images in posts, please You are not allowed to view links. Register or Login or You are not allowed to view links. Register or Login

Как заявил кандидат в доктора наук Марк Уэйд (Mark Wade), один из ведущих разработчиков проекта, «мы поняли, как использовать одни и те же материалы и техпроцессы, чтобы совмещать в одном чипе электронные и оптические устройства». Он отметил, что это сулит в будущем создание электронно-оптических систем, способных решить проблему «бутылочного горлышка» в передаче данных в вычислительных системах. Проведённые исследования привели к созданих двух компаний-стартапов, одна из которых, Ayar Labs, будет специализироваться на разработке экономичной передачи больших объёмов данных. Описанный в данной заметке научный проект был проведён при поддержке DARPA.

You are not allowed to view links. Register or Login