Mindre, billigere og hurtigere. Sådan er mottoet inden for mikroprocessorer.
En amerikansk forskergruppe ledet af Vladimir Stojanovic fra University of California, Berkeley beskriver i en artikel i Nature, hvordan de med konventionelle metoder til fremstilling af silicium mikroprocessorer har lavet en chip med 70 millioner transistorer og 850 fotoniske komponenter.
Det er et stort fremskridt i forhold til tidligere chips, der kombinerer elektronik og fotonik, hvor det kun er lykkedes at inkludere et fåtal optiske komponenter.
Dermed har forskerne fremstillet en mikroprocessor med en indbygget optisk sender og modtager, der gør det muligt for processoren at kommunikere med andre chips via optiske fibre.
Meget lavt effektforbrug
Det fotoniske input/output-element bruger 1,3 picojoule pr. bit, svarende til et effektbehov på 1,3 watt for at sende 1 terabit pr. sekund.
Forskerne har testet kommunikationen ved en hastighed på 2,5 Gbit/s mellem to chips, der var placeret 10 meter fra hinanden.
Chen Sun, der er en af hovedforfatterne på den videnskabelige artikel, udtaler i en pressemeddelelse fra University of California, Berkeley, at med en optisk forbindelse kan man ved denne transmissionshastighed med samme effekt sende over flere kilometer. Det er ikke muligt med elektriske forbindelser.
Chen Sun, Vladimir Stojanovic og de øvrige forskere som bl.a. kommer fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) og University of Colorado, skriver, at det baner vejen for en helt ny æra af kombinerede elektroniske og fotoniske systemer.
Laurent Vivien fra Institut d’Electronique Fondamentale ved Universuité Paris-Sud ser store perspektiver i den måde, det er lykkedes for den amerikanske forskningsgruppe at kombinere elektronik og fotonik.
Han bemærker dog i en kommentar i Nature, at der stadig er et par udfordringer. Datahastigheden på 2,5 Gbit/s er relativt langsom i forhold til bedste fotoniske systemer, der findes i dag. Dernæst vil det også være ønskværdigt at anvende flere bølgelængder til kommunikation over fiberen.
Forskerne har i deres forsøgsopstilling anvendt en ekstern kilde med en bølgelængde på 1.183 nm.
I denne video på godt syv minutter præsenterer forskerne deres nye chip og viser, hvordan de har testet den i laboratoriet.
[video: https://youtu.be/JAe_xQyFI4k]
