Электроника и фотоника в одной микросхеме

Компания IBM представила разработку в области интегральных микросхем, которая позволяет объединить электронные и оптические приборы на одном кусочке кремния. Это позволит микросхемам взаимодействовать, используя импульсы света вместо электрических сигналов. Результатом станут более компактные, быстрые и энергетически эффективные решения, чем возможны при использовании обычных технологий.

Новая технология, которая получила название «кремниевая нанофотоника, интегрированная с КМОП» (CMOS Integrated Silicon Nanophotonics), является результатом десяти лет исследований в лабораториях IBM.

Как утверждается, запатентованная технология изменит устройство компьютеров — внедрение оптических приборов непосредственно в микросхемы позволяет более чем на порядок увеличить степень интеграции по сравнению в современным уровнем.

Компания IBM рассчитывает, что кремниевая нанофотоника поможет в создании суперкомпьютера производительностью один миллион триллионов операций с плавающей запятой за секунду (exascale computing), что примерно в тысячу раз больше чем производительность самых быстрых сегодняшних систем.

Важно, что новая технология строится на обычном техпроцессе CMOS и не требует специального оборудования. Кремниевые транзисторы могут быть сформированы в том же слое, что и нанофотонные приборы. Чтобы добиться такого результата, ученым пришлось разработать сверхкомпактные активные и пассивные нанофотонные компоненты, размеры которых сопоставимы с дифракционным пределом, то есть имеют минимально возможный размер.

Сегодняшнее достижение — последний элемент мозаики, выстраиваемой в ходе многолетних исследований. В марте 2010 в IBM был создан сверхбыстрый лавинный фотодиод для внутренних оптических соединений в микросхемах. В марте 2008 года компания сообщила о том, что разработан самый маленький оптический коммутатор. В декабре 2007 года был создан электрооптический модулятор, а в декабре 2006 года IBM — линия задержки оптического сигнала.

По материалам: IXBT.com