Исследователи из Массачусетского технологического института продемонстрировали первый лазер, использующий в работе германий.
Свет вместо электричества: Компьютеры нового поколения
Возможно, вскоре лазеры станут такой неотъемлемой частью компьютера, как печатные платы или конденсаторы
Редакция ПМ

Как утверждают ученые, лазер, функционирующий при комнатной температуре, может оказаться важным шагом на пути к компьютерным чипам, перемещающим данные при помощи света, а не электричества.

«Это очень важный прорыв, я бы сказал — один из максимально значимых в этом поле», — сказал Эли Яблонович, профессор кафедры электротехники и информатики из Калифорнийского университета в Беркли, не участвовавший в исследовании, — «Открытие существенно снизит стоимость коммуникации и сделает чипы более быстрыми».

Даже если процессоры станут мощнее, они столкнутся с препятствием для коммуникации: простое перемещение данных между разными частями микросхемы занимает слишком много времени. Кроме того, широкополосная связь также посылает данные в память. Традиционные соединения на медном кабеле становятся нецелесообразными: они потребляют слишком много энергии для доставки данных и постоянно растущие скорости нуждаются в чипах нового поколения. Кроме того, медь перегревается, и это накладывает дополнительные ограничения, поскольку инженеры должны искать пути рассеивания тепла.

Передача данных при помощи лазеров, которые могут собрать свет в узкий мощный пучок, может стать дешевой энергосберегающей альтернативой. Идея под названием «световые вычисления» стала одной из «горячих точек» исследования.

«Лазер — это совершенно новая технология», — сказал Лайонел Кимерлинг, профессор Массачусетского технологического института, глава группы, разработавшей германиевый лазер.

Хотя лазеры привлекательны, материалы, использующиеся в них — например, арсенид галлия — сложно интегрировать в новую систему.

Это и дало жизнь «внешним лазерам», — сказал Яблонович. Лазеры делаются отдельно и подсаживаются на микросхемы вместо того, чтобы непосредственно изготавливаться на том же куске кремния, на котором расположены цепи микросхемы. Это снижает эффективность и увеличивает стоимость.

Германиевый лазер решает эту проблему, поскольку он в принципе может быть изготовлен по соседству с микросхемой с использованием сходного процесса на той же фабрике.

«Потребуется несколько лет, чтобы понять, как встроить этот лазер в стандартный процесс изготовления микросхем», — сказал Яблонович. «Но мы знаем, что мы можем получить кремниевые микросхемы с внутренними лазерами».

Со временем исследователи пришли к выводу, что германиевые лазеры могут быть использованы не только для связующих, но и для логических элементов микросхем — это поможет создать компьютеры, которые осуществляют вычисления, используя свет вместо электричества.

Но Яблонович считает, что свет вряд ли заменит электричество полностью. «Я думаю, мы будем использовать свет для связи, а логические цепи останутся электрическими», — сказал исследователь. «Свет позволяет внутренним коммуникациям работать намного эффективнее, но сами логические элементы, скорее всего, будут и дальше работать на электричестве».

Источник wired.com

Интересно как устроен ядерный реактор и могут ли роботы построить дом?
Все о новых технологиях и изобретениях!
Спасибо.
Мы отправили на ваш email письмо с подтверждением.