Оптический чип Holey Optochip позволяет передавать с помощью световых импульсов данные на скорости 1 Тбит/с
Оптический чип Holey Optochip позволяет передавать с помощью световых импульсов данные на скорости 1 Тбит/с

Чип Holey Optochip представляет собой параллельный оптический трансивер, включающий в себя приемник и передатчик. Он предназначен для управления большими объемами данных, которые порождаются новыми приложениями и сервисами, работающими в корпоративных и потребительских сетях. Ожидается, что чип найдет применение в будущих приложениях для суперкомпьютеров и ЦОД, где IBM уже сейчас использует оптические технологии. Скорости, поддерживаемой одним трансивером, достаточно для обслуживания 100 тыс. пользователей, подключенных к типичным для сегодняшнего дня интернет-каналам с пропускной способностью 10 Мбит/с. Всего за час с его помощью можно передать весь архив Библиотеки Конгресса США.

По словам исследователей из IBM, оптические сети позволяют значительно увеличить скорость передачи данных. Если в сетях, построенных на основе медного кабеля, источником сигнала являются электроны, движущиеся по проводам, то в оптических сетях – световые импульсы.

В настоящее время ученые заняты поиском способов налаживания выпуска оптических чипов на основе стандартных недорогих и крупномасштабных производственных технологий, что создаст условия для снижения себестоимости и более широкого распространения соответствующей продукции.

На стандартной кремниевой КМОП-микросхеме, изготовленной с использованием технологического процесса на 90 нм, исследователи из лаборатории IBM разместили 48 оптических каналов, к которым подключены 24 передатчика и 24 приемника.

Модуль сконструирован из доступных в коммерческой сети компонентов. Это позволяет развернуть массовое производство и добиться экономии за счет масштабов выпуска. Трансивер соответствует всем экологическим требованиям и потребляет менее 5 Вт электрической мощности.

Отчет о создании прототипа лптического тика ученые представили на конференции Optical Fiber Communication Conference в Лос-Анджелесе. В ближайшее десятилетие корпорация IBM в сотрудничестве с другими производственными компаниями намерена усовершенствовать технологию и создать условия для ее коммерческого применения.

Технические параметры Holey Optochip

Параллельные оптические устройства, созданные на основе волоконно-оптической технологии, предназначены главным образом для построения высокопроизводительных многомодовых оптических систем короткого радиуса действия (как правило, до 150 м). Параллельная оптическая связь отличается от традиционных дуплексных волоконно-оптических последовательных соединений тем, что данные одновременно передаются и принимаются сразу по нескольких оптическим каналам. Трансивер IBM, изготовленный по технологии 90 нм, оснащен 24 приемниками и 24 передатчиками. Он имеет 48 отверстий для прохождения света – по одному для каждого приемника и передатчика. Размеры чипа составляют 5,2x5,8 мм. Двадцать четыре канала выполнены на основе стандартного 850-нанометрового лазера поверхностного излучения с вертикальным объемным резонатором (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL) и массива фотодиодов, смонтированных на Optochip методом перевернутого кристалла. Такое решение позволяет получить набор высокопроизводительных оптических механизмов, занимающих всю площадь чипа. Микросхема Holey Optochip подключается к 48-канальному многомодовому волоконно-оптическому массиву с помощью эффективной системы микролинз, собранных с помощью обычных, широко распространенных инструментов.