Langt raskere datamaskiner med billig laser

Datakommunikasjonen mellom ulike komponenter i datamaskiner gjøres nesten alltid ved hjelp av kobberkabler eller -ledere. Dette til tross for at optiske løsninger basert på laser kan øke både båndbredden og rekkevidden for signalene.

Årsaken til at optikk ikke benyttes i noen større grad, er prisen. Derfor har det vært vanlig bare å benytte laser til å overføre store datamengder over lang avstander, typisk i stamnett.

I dag ventes det at Intel vil melde om et nytt gjennombrudd innen laserteknologi. Selskapet har lenge forsøkt å lage lasere i silisium, noe som skal gjøre det mulig å produsere lasere til en brøkdel av prisen man i dag må betale.

Artikkelen fortsetter etter annonsen

annonsørinnhold

Ikke kast bort tiden på dårlige løsninger for videomøter

Wall Street Journal skriver at man trolig vil kunne integrere flere titalls eller hundretalls lasere i en eneste brikke. Intel venter at prisen vil kunne bli så lav som én dollar per laser, mens prisen for tilsvarende lasere i dag ligger på 50 til flere hundre dollar stykket.

Inntil nå har silisium, et billig og svært vanlig grunnstoff, kun blitt brukt til å lage laserkomponenter som leder og forsterker lysstråler. Selve lyskilden har vært en ekstern komponent.

Nå har forskere ved Intel har i samarbeid med forskere ved University of California, Santa Barbara (UCSB) utviklet en metode for å lime en lag med indiumfosfid, en material som benyttes i konvensjonelle lasere, til en silisiumskive. Ifølge Wall Street Journal skal dette materialet gjøre det mulig for forskerne å lage små enheter som genererer lys når det blir utsatt for elektrisk spenning.

- Denne hybride tilnærmingen møter den siste, store hindringen. Vi har nå alle byggesteinene på plass, sier Mario Paniccia, direktør for Intel teknologilaboratorium for fotonikk.

Det er likevel ikke ventet at teknologien vil kunne kommersialiseres på minst fem år. Blant annet er varmefølsomhet en utfordring. Laserne man til nå har laget stopper å fungere ved omkring 100 grader Fahrenheit (37,77 grader Celsius). Men forskerne mener å ha funnet metoder for å redusere denne følsomheten.

Hvis man greier å overvinne utfordringene, vil laserne kunne gi langt raskere datasystemer. Ifølge Paniccia er de raskeste kobberbaserte forbindelsene i dag i stand til å sende 8 til 10 Gbit/s over distanser på inntil drøye 45 centimeter. Med den nye teknologien, som i første omgang er tiltenkt for bruk internt i datamaskiner og mellom datamaskiner i datasentre, snakker man om hastigheter på mellom 20 og 40 Gbit/s over distanser på mer enn mange titalls meter.

Ved bruke teknologien, vil man kunne konstruere datasystemer på nye måter.

- Minnebrikker vil for eksempel ikke lenger måtte plasseres helt i nærheten av prosessorene for å kunne holde aksesstiden nede, sier Paniccia.

    Les også:

• [08.12.2014] Nytt skritt mot optiske datamaskiner
• [11.03.2014] Nesten terabit-fart i lokalnettet
• [02.12.2010] Lyser opp veien mot exaflops-maskiner
• [14.05.2010] Transistorlaser bryter kjent fysikklov
• [04.03.2010] Gjennombrudd for optikk mellom databrikker
• [24.09.2009] Intel erstatter pc-kabler med optikk i 2010
• [05.02.2009] Intel lover ny prosessteknologi allerede i år
• [08.12.2008] Optisk sensor åpner for mye raskere prosessorer
• [25.03.2008] Optikk skal gi mye raskere datamaskiner
• [17.03.2008] IBM lover raskere prosessorer med optikk
• [07.03.2007] Vil erstatte alle datakabler med laser
• [24.06.2005] Lys skal gi raskere prosessorer
• [18.02.2005] Intel bygger laser av silisium

I 2004 demonsterte forskere fra Intel verdens første silisiumbaserte, optiske modulator med en frekvens på over 1 GHz, noe som var nærmere 50 ganger raskere enn tidligere silisium-baserte modulatorer. I 2005 demonstrerte Intels forskere at silisium kan brukes til å forsterke lys ved å bruke en ekstern lyskilde til å produsere en kontinuerlig bølgelaser på én eneste brikke basert på Raman-effekten.