La puce photonique sur Silicium promet une bande passante très grande

La dernière trouvaille, des chercheurs d'IBM attachent des puces photoniques sur silicium directement au processeur.

Puce photonique silitium

Cette méthode promets d'être plus rapide, moins cher et résout  la solution énergétique pour les centres informatiques et les cloud computing.

Nous allons savoir pourquoi ?

La photonique sur silicium est un domaine de recherche très prometteur visant à remplacer les interconnexions électriques de puce à puce ou de carte à carte par des liaisons optiques.

puce photoniqueL'informatique et les télécommunications ont des plans ambitieux pour l'avenir: Les systèmes qui vont stocker les informations dans le cloud, analyser d'énormes quantités de données, et penser davantage comme un cerveau et non pas comme un ordinateur standard.
Ces systèmes sont déjà en cours d'élaboration, et les scientifiques d'IBM Research ont démontrés que cela va être une étape importante vers la commercialisation de cette nouvelle génération de technologie en informatique. Ils ont établis une méthode pour intégrer des puces photoniques sur silicium avec le processeur dans le même paquet, évitant ainsi la nécessité d'un ensemble émetteur-récepteur.

Les chercheurs de chez IBM ont démontrés que ce qu'ils disent pourrait être une étape importante vers la commercialisation de la prochaine génération informatique. Ils ont établis une méthode pour intégrer des puces photoniques sur silicium avec le processeur dans le même boitier évitant la nécessité des ensembles émetteurs-récepteurs séparés
Cette équipe annonce que cette nouvelle technique sera présentée le 25 Mars à la Conférence OFC et à l'Expo de Los Angeles aux Etats -Unis.

Cette nouvelle avancée devrait réduire le coût et augmenter la performance, l'efficacité énergétique et la taille des centres de données des futurs supercalculateurs et les systèmes de cloud computing.
Pour profiter au mieux de la technologie photonique, une intégration étroite de la logique électrique et des fonctions de transmission optique est nécessaire. La puce optique doit être aussi proche physiquement que possible de la puce électrique, pour minimiser la distance de connexion électrique.

Cela ne peut se faire que s'ils sont "packaged together".(emballés ensemble).

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Bert Offrein, directeur du groupe de la photonique chez IBM Research à Zurich est titulaire d'un exemple de silicium des puces photoniques intégrés avec un réseau de guides de polymère. Crédit: IBM Research.

Integration optiqueBert Offrein, directeur du groupe de la photonique à IBM Research à Zurich en Suisse, a commenté: "For more than 12 years, IBM has been a pioneer in the area of CMOS integrated silicon photonics, which integrates functions for optical communications on a silicon chip. In addition to the silicon technology advances at the chip-level, novel system-level integration concepts are also required.”

(Depuis plus de 12 ans, IBM a été un pionnier dans le domaine de l'intégration CMOS photonique sur silicium, qui applique des fonctions pour les communications optiques sur les puces de silicium. En plus, les progrès de cette technologie au niveau les concepts d'intégration du nouveau système sont également souhaités).

Actuellement

La technologie d'interconnexion optique est actuellement incorporée dans les centres de données en attachant des émetteurs-récepteurs discrets aux câbles optiques actifs, qui sont alors assemblés dans des blocs "pré-emballés".

Ceux -ci sont généralement volumineux et coûteux, ce qui limite leurs utilisations généralisées, Bert Offrein dit encore : «Furthermore, such transceivers are mounted at the edge of the board, resulting in a relatively large distance between the processor chip and the optical components.»

traduc :En outre, ces émetteurs-récepteurs sont montés au bord de la carte, ce qui entraîne une distance relativement grande entre la puce du processeur et les composants optiques.

Vers une fixation directe !

Bert Offrein et ses collègues de chez IBM Europe, Etats-Unis et du Japon ont proposés à la place, un schéma d'intégration dans lequel les puces photoniques sur silicium sont traités d'une manière similaire aux autres puces du processeur de silicium et directement rattachés à l'ensemble du processeur sans les pré-assembler en émetteur-récepteur.

Cette conception améliore la performance, la puissance et l'efficacité des interconnexions optiques tout en réduisant le coût de l'assemblage. Les défis découlent du fait que les tolérances d'alignement sont critiques, typiquement dans la gamme inférieure au micron, et des interfaces optiques sont sensibles aux imperfections et poussières, ce qui nécessite le meilleur de la technologie de "l'emballage".

L'équipe a ainsi démontré l'efficacité du couplage optique d'un réseau de guides d'ondes de silicium sur un substrat contenant un réseau de guides d'ondes de polymère. La différence de taille significative à l'origine a présenté un défi majeur. Les chercheurs ont surmontés cet obstacle en le rétrécissant progressivement du guide d'ondes de silicium.

La méthode est extensible et permet l'interfaçage simultané de plusieurs connexions optiques entre une puce photonique sur silicium et le système.

Ofc

Graham Reed, professeur de photonique sur silicium et chef de groupe à la OFC de Southampton aux Royaume-Unis, a dit à propos de l'annonce de la découverte de chez IBM : "if IBM has successfully realized passive alignment then that is a significant achievement. If they can couple an array of fibers without having to resort to active alignment then that would be a result."

(si IBM a réalisé avec succès l'alignement passif, alors c'est une réalisation importante. Si elles peuvent coupler un réseau de fibres sans avoir à recourir à l'alignement actif, alors ce serait un résultat plus que prometteur).

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A CMOS silicon photonics chip.Credit: IBM Research.

IBM et Intel figurent parmi les plus actifs dans ces recherches. Fujitsu les rejoint avec un prototype combinant des sources de lumières et des modulateurs optiques. Jusqu’ici, les fluctuations thermiques nécessitaient un dispositif de contrôle qui évite les distorsions de longueurs d'ondes entre les sources et les modulateurs. Fujitsu semble avoir trouvé le moyen d’éliminer le besoin d'un mécanisme de contrôle thermique, permettant au transmetteur photonique d'être plus petit et plus économe en énergie.

Sources:

Article http://www.reuters.com/article/dc-the-optical-society
Article :http://optics.org/news/6/3/24
Site : http://www.ofcconference.org/en-us/home/

    Cet article a été rédigé par Albert Müller - ON5AM

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