IBM готовится к переходу на нанофотонные процессоры

Корпорация IBM сообщает о разработке нового прототипа микропроцессора, который применяет световые пучки вместо электричества для передачи данных. В компании отмечают, что новый процессор предназначен для работы в будущих интернет-серверах.

Как рассказали инженеры IBM, новый процессор отказался от обычных медных соединений, по которым идет электрический сигнал, в пользу тончайших оптических волокон по нескольким причинам: во-первых, свет требует меньше мощности, во-вторых, он не имеет существенного электрического сопротивления и не греет чип, а в-третьих, чип на базе светового излучения может передавать значительно больше информации, делая это дешевле, чем современные чипы.

В IBM говорят, что ранее многие исследовательские группы в разных странах показывали свои процессоры на базе световых фотонов, но разработка компании дешевле ранее продемонстрированных прототипов и ближе к практической реализации. Практический показ процессора ожидается на ближайшей отраслевой конференции International Electron Devices Meeting в Сан-Франциско.

Как рассказали в компании, использование света вместо электричества для передачи данных имеет два ключевых преимущества: во-первых, свет может передаваться на более дальние расстояния, что полезно в масштабах дата-центров, во-вторых, свет на практике передается быстрее, что позволяет в единицу времени передавать больше данных. На сегодня в дата-центрах по всему миру только начинают применяться оптические кабели для передачи данных между узлами. Однако сейчас для процессоров все равно требуется преобразование из света в электричество, и это существенно снижает эффективность фотонных коммуникаций.

В IBM говорят, что в будущем подобные преобразования будут ненужными и это существенно ускорит коммуникационный процесс, удешевит его и снизит его энергозатратность. По словам представителей компании, им впервые на практике удалось создать чип, который на одном кристалле совмещает в себе как традиционную электронику, так и фотонные схемы, работающие синхронно. Компоненты для производства подобных чипов уже существуют в отрасли, поэтому уже первые версии чипов обещают иметь приемлемые цены.

Созданные чипы имеют определенное количество оптических каналов, но в IBM не уточняют количество каналов, причем каждый канал может кодировать и передавать данные на скорости до 25 гигабит в секунду. Каналы можно объединять, передавая по ним данные одновременно, что повышает скорость работы чипа.

Как рассказали в компании, IBM намерена начать производство новых процессоров на уже существующих заводах по выпуску процессоров. В основе новых чипов лежит так называемая нанофотонная технология, которая должна найти особенно широкое применение в интернет-среде ввиду своей способности передавать одновременно и очень быстро большие потоки данных, например для работы облачных сервисов. "Разработка таких чипов продиктована необходимостью обеспечения работы современных серверов приложений, обработки видеоконтента, поддержки социальных сетей и бизнес-аналитики", - говорит доктор Соломон Ассефа, специалист по нанофотонике из IBM Research.

По его словам, фотонные процессоры способны показывать подлинно линейный рост производительности при наращивании количества оптических каналов, чего не всегда удается добиться в случае с нынешними процессорами.