РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Лазерные схемы: Вычисления со скоростью света

Технология, позволяющая заменить металлические проводники внутри компьютера на оптоволоконные линии, может в ближайшем будущем коренным образом изменить дизайн вычислительной техники. 
Популярная механика
Популярная механика редакция

Передача информации на большие расстояния по оптоволоконным линиям связи давно стала обычным делом, но разработчики из Лаборатории фотоники Intel в Калифорнии решили пойти дальше. Они интегрировали оптические каналы внутрь микросхем, что на порядок увеличило скорость передачи данных.

На прошлой неделе команда под руководством д-ра Марио Паниччия (Mario Paniccia) продемонстрировала первую систему передачи данных на основе этого принципа. Электронный сигнал, поступающий на один чип, преобразуется в оптический, передается по оптоволоконному каналу и снова превращается в электронный сигнал несколькими долями секунды позже. Система способна передавать данные со скоростью 50 гигабайт в секунду, что достаточно для передачи полнометражного HD-фильма менее, чем за секунду.

«Кремниево-фотонные чипы» могут заменить электрические линии связи между различными компонентами компьютера (например, между процессором и памятью). Медные проводники, используемые сегодня, могут передавать данные со скоростью около 10 гигабайт в секунду. Чтобы скорость «внутренней» связи не ограничивала быстродействие компьютера, его критические компоненты должны располагаться как можно ближе друг к другу. И если для персональных компьютеров компактный дизайн скорее преимущество, то в крупных центрах обработки данных, с которыми работают такие гиганты как Google, Microsoft и Facebook, неплохо было бы разгрести все эти «груды меди» (по выражению Паниччия) и более рационально организовать внутренние компоненты серверов.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Создание «свободного пространства» внутри серверов также упростит их охлаждение и снизит затраты на вентиляцию, которые на данный момент составляют около половины затрат крупных центров обработки данных.

Более того, работа самих «кремниево-фотонных» линий связи требует меньших затрат энергии. В случае обычных проводников, энергозатраты возрастают экспоненциально с увеличением расстояния передачи информации. Оптическое волокно позволяет сигналам меньшей мощности проходить быстрее и дальше. Для процессов, в которых требуется высокая пропускная способность канала (например, обработка изображений и видео), можно добиться на порядок более высокой энергоэффективности.

Пользователи персональных компьютеров и портативных устройств также не останутся в стороне. Система Intel, созданная с помощью той же технологии, которая используется в массовом производстве компьютерных чипов, может коренным образом изменить дизайн привычной техники. Например, можно будет размещать память не в корпусе, а за дисплеем ноутбука, или создавать «дополнительные модули памяти» в док-станции смартфона, при подключении к которой устройство начинает работать быстрее.

Ожидается, что внедрение одной новой технологии «потянет» за собой другие. Чтобы полностью использовать преимущества «внутренней» оптоволоконной связи, недостаточно просто выбросить металлические провода и заменить их оптическими. Следующим шагом будут изменения в дизайне подключаемых устройств. Например, разработка процессоров, внутри которых работают оптические, а не электронные проводники. Возможно, этот вариант «оптического компьютера» будет доступен уже в ближайшем будущем.

А вот появление квантового компьютера, похоже, еще за горами. Но ученые во всем мире продолжают работать над идеями и конструкциями, которые приближают эпоху квантовых вычислений. Об одной из таких разработок читайте — «Поймать и запутать: вычислительные ионы».

По сообщению Technology Rewiew

Загрузка статьи...