Intel sienta las bases para substituir la circuitería tradicional de las computadoras por tecnología óptica
El beneficio se notará en velocidad, con una ratio suficiente como para transmitir todo el contenido del disco duro de un portátil en a penas unos segundos.
Nota de prensa – Intel ha anunciado un avance importante en la utilización de rayos de luz para sustituir el uso de electrones en la transmisión de datos entre computadoras y dispositivos periféricos conectados a estas. La compañía ha desarrollado un prototipo de investigación que representa la primera conexión en el mundo de datos de óptica basada en silicio con láseres integrados. El enlace puede transmitir datos a través de largas distancias de forma más rápida que la tecnología de cobre que hoy está en funcionamiento, pudiendo transmitir hasta 50 gigabytes de datos por segundo, equivalente a una película entera en HD (alta definición).
Hoy los componentes de las computadoras se conectan entre sí mediante cables de cobre o trazados en placas de circuitos. Debido a la interferencia electromagnética que se produce a causa del uso de metales como el cobre para transmitir datos, estos trazados tienen una longitud máxima limitada. Esto, a su vez, limita el diseño de las computadoras y obliga a que los procesadores, la memoria y otros componentes se ubiquen a centímetros uno del otro. El logro de hoy en el terreno de la investigación es otro paso adelante hacia la sustitución de estas conexiones por fibras ópticas extremadamente finas y ligeras, que pueden transmitir muchos más datos a través de distancias mucho mayores, cambiando radicalmente la forma como se diseñarán las computadoras del futuro y cambiando también la forma como se diseñarán los data centers del mañana.
Por ejemplo, los data centers o las supercomputadoras del mañana podrán ver cómo los componentes se esparcen por un edificio o incluso un campus entero, comunicándose entre sí a alta velocidad, en lugar de estar limitados por cables de cobre pesados, por su capacidad y sus alcances limitados. Esto permitirá que los usuarios de data centers, empresas de motores de búsqueda, proveedores de cloud computing (cómputo en la nube) o data centers financieros aumenten su rendimiento y capacidad, al mismo tiempo que consiguen ahorros significativos de costos en espacio y energía. También ayudará a los científicos a construir supercomputadoras más poderosas para resolver los problemas más complejos del mundo.
Justin Rattner, CTO de Intel y Director de Intel Labs, mostró el Silicon Photonics Link (Enlace Fotónico de Silicio) en la Integrated Photonics Research Conference, en Monterrey, California. El enlace de 50 Gbps se asemeja a un “vehículo prototipo” que permite a los investigadores de Intel poner a prueba nuevas ideas y continuar la búsqueda de la compañía por desarrollar tecnologías que transmitan datos mediante rayos de luz a un bajo costo y silicio fácil de fabricar, en lugar de cables de cobre.
Si bien existen algunas aplicaciones, sobre todo en el sector de las telecomunicaciones, que ya utilizan láseres para transmitir información, las tecnologías actuales son demasiado caras y se utilizan al por menor, lo que impide su aplicación en PCs. “Este logro, el primer enlace fotónico de silicio a 50 Gbps con láseres de silicio híbridos integrados del mundo, marca un logro significativo en nuestra visión a largo plazo de la fotónica de “siliciación” y trae un elevado ancho de banda, así como comunicaciones ópticas de bajo costo a las futuras PCs y servidores”, comentó Rattner.
El prototipo de 50 Gbps Silicon Photonics Link es el resultado de una agenda de investigación que incluye un programa específico de varios años sobre fotónica de silicio, con numerosas “primicias mundiales”. Se compone de un transmisor de silicio y un chip receptor; cada uno de ellos integra todos los componentes básicos necesarios de los anteriores avances de Intel, incluyendo el primer Hybrid Silicon Laser (láser de silicio híbrido) desarrollado en conjunto con la Universidad de California en Santa Barbara en 2006, así como moduladores ópticos de alta velocidad y foto detectores, anunciados en 2007.
El chip transmisor se compone de cuatro láseres de ese tipo. Cada uno de esos haces de luz viaja en un modulador óptico que codifica los datos hacia ellos a 12.5 Gbps. Luego los cuatro haces se combinan y salen a una única fibra óptica, a una tasa de datos total de 50 Gbps. En el otro extremo del enlace, el chip receptor separa los cuatro haces ópticos y los dirige a los foto detectores, que convierten los datos de nuevo en señales eléctricas. Ambos chips se montan utilizando técnicas de bajo costo de fabricación, familiares para la industria del PC.
Los investigadores de Intel ya están trabajando para aumentar la tasa de transmisión de datos, al escalar la velocidad del modulador al tiempo que aumentan el número de láseres por chip, abriendo un camino hacia futuros enlaces ópticos de terabit por segundo. Esas tasas serían lo suficientemente rápidas como para transferir una copia de todo el contenido de una laptop en apenas un segundo.
Esta investigación es independiente de la tecnología Light Peak de Intel, un esfuerzo por llevar una conexión óptica multiprotocolo de 10 Gbps a plataformas cliente de Intel para aplicaciones en un plazo más cercano. Silicon Photonics es un esfuerzo de investigación que tiene por objetivo usar la integración de silicio para llegar a anchos de banda de tera escala, que podrían usarse en diversas aplicaciones futuras a lo largo del tiempo. Ambos son componentes de la estrategia global de I/O (entrada/salida) de Intel.
