Передающий модуль Silicon Photonics (слева) испускает лазерный луч, формируемый под управлением кремниевой микросхемы в центре зеленой платы; этот луч затем проходит через оптоволокно в принимающий модуль (справа), где вторая кремниевая микросхема распознает передаваемые данные и вновь превращает их в электрические сигналы

В Intel убеждены в том, что в конечном итоге кремниевая фотоника вытеснит медные проводники, и обмен данными внутри компьютера больше не будет осуществляться с помощью движущихся электронов. Создаваемый прототип, получивший название Silicon Photonics Link, позволит ежесекундно передавать объемы данных, которых достаточно для работы с фильмами высокой четкости.

Кроме того, по сравнению с медными проводниками увеличится расстояние, на которое можно будет пересылать данные.

Технический директор Intel Джастин Раттнер назвал создаваемый прототип настоящим прорывом в исследованиях, поскольку возможности медных проводников уже достигли своего предела. Объемы данных продолжают расти, а передача их по медным проводникам на скорости 10 Гбит/с и выше сопряжена с серьезными трудностями. Причем, даже если пересылку данных на таких скоростях и удастся наладить, дальность ее будет весьма ограниченной.

Возникшие трудности можно преодолеть с помощью оптических технологий, позволяющих передавать данные гораздо быстрее и на более далекие расстояния.

«Кремниевая фотоника поможет нам перемещать огромные объемы данных в пределах комнаты, причем стоить это будет относительно недорого, — пояснил Раттнер. — Использование фотонных технологий ускорит передачу данных внутри ПК и портативных устройств, благодаря чему фильмы будут загружаться гораздо быстрее".

Лазер уже сегодня находит широкое применение в различных устройствах (например, DVD-плеерах) и помогает поддерживать связь на далеких расстояниях. Однако лазерные технологии пока довольно дороги, и Intel намерена добиться их удешевления и повсеместного распространения. Компания рассчитывает довести скорость оптических соединений до 1 Тбит/с и улучшить передачу данных за счет увеличения числа используемых каналов.

На сегодня корпорации удалось продемонстрировать принципиальную возможность интеграции необходимых компонентов и обеспечения их функционирования в комплексе. Следующим этапом должно стать воплощение созданных наработок в промышленно выпускаемых микросхемах и налаживание их широкомасштабного производства. Ожидается, что на массовом рынке новые технологии появятся в середине нынешнего десятилетия, найдя отражение в конструкции ПК, серверов и мобильных устройств.

"В краткосрочной перспективе новая технология не может быть реализована на уровне интегральных схем, но вполне способна прийти на смену медным проводникам, которые служат для организации обмена данными между процессором и памятью, — пояснил инженер Intel Марио Паниччиа. — Оптические соединения позволят уменьшить задержки, а это в свою очередь приведет к ускорению передачи и обработки данных".

"Думаю, что такое решение идеально подходит для построения домашнего ЦОД, — заметил Раттнер. — Оснащение оптическими каналами связи цифровой техники потребительского класса поможет ускорить загрузку фильмов на портативные устройства.
Убедившись в возможности организации широкомасштабного производства, мы приступим к изучению потребностей рынка, чтобы понять, готов ли он принять предложения Intel».

В созданном прототипе нашли отражение результаты исследований, проводившихся ранее Intel в области излучения, манипулирования, объединения, разделения и распознавания световых потоков. Механизм связи включает в себя микросхему передатчика, смонтированную на ПК и подключенную к четырем волоконно-оптическим каналам, а также микросхему приемника, отвечающую за регистрацию светового потока, разделение оптических сигналов и преобразование фотонов в электрические сигналы.

Кроме того, корпорация Intel работает над созданием новых оптических технологий, которые помогут осуществлять связь между внешними устройствами хранения, мобильными системами и ПК на расстоянии до 100 м. Технология, получившая название Light Peak, позволит передавать данные на скорости до 10 Гбит/с. Intel рассматривает Light Peak в качестве потенциальной замены интерфейсу USB, который сейчас повсеместно применяется для организации связи устройств хранения и другой цифровой техники с ПК.

Исследованиями в области оптических технологий передачи данных занимаются сегодня многие известные производители ИТ-систем, в том числе корпорация IBM и компания Sun Microsystems, входящая теперь в состав Oracle.