Fotoniikkaa mikroprosessoreihin

University of Colorado Boulder, Massachusetts Institute of Technology ja Micron Technologyn tutkijoiden toimesta on tehty pari läpimurtoa piifotoniikan alalla, jotka voisivat mahdollistaa eksponentiaalista parannusta mikroprosessorien kehityskaareen.

CU-Boulderin tutkija Milos Popovicin johtama tutkimusryhmä kehitti kaksi erilaista optista modulaattorirakennetta, jotka voidaan valmistaa nykyisissä valmistusprosesseissa. Modulaattorit tunnistavat sähköiset signaalit ja muuntavat ne optisiksi aalloiksi.

Mikroprosessoripiireihin sijoitetaan useampia ytimiä laskentanopeutta vauhdittamaan. Mutta rajoittaviksi seikoiksi tulevat ytimien välinen viestinnän määrä sekä ylikuuluminen. Valoon perustuvalla fotoniikkatekniikalla ne olisi ylitettävissä mutta jotta se olisi taloudellisesti kannattava vaihtoehto, se olisi valmistettava samassa valmistusprosesseissa.

Jo viime vuonna Popovic yhteistyössä MIT:n tutkijoiden kanssa osoitti ensimmäistä kertaa, että tällainen integraatio on mahdollista.

Kahdessa uudemmassa julkaisussa CU-Boulder tutkijatohtori Jeffrey Shainlinen tutkimusryhmä on jalostanut fotonisia modulaattoripiirejä edelleen paremmaksi ja entistä energiatehokkaammaksi. Tämä optinen modulaattori voidaan valmistaa Silicon-on-Insulator CMOS –tekniikalla.

Tutkijat hioivat myös tavanomaisemmalla CMOS valmistusprosessilla valmistettavissa olevan optisen modulaattorin ominaisuuksia.

Fotoniikka, joka on integroitu osaksi CMOS prosesseja ilman prosessin muutoksia, tarjoaa valtavia kustannushyötyjä ja etuja verrattuna perinteisiin fotonisiin järjestelmiin toteaa Stojanovic yliopistonsa tiedotteessa. Piifotoniikan lisäetuina tulevat vielä energiatehokkuus ja laveampi kaistanleveys.