IBM-Forscher stellen Nanophotonik-Chip vor

IBM ist ein Durchbruch bei Chips mit integrierten elektrischen und optischen Komponenten gelungen. Die Forscher konnten die Technik „CMOS Integrated Silicon Nanophotonics“ in einem Chip umsetzen, der in einem Standard-Fertigungsverfahren mit 90 Nanometern Strukturbreite herzustellen ist. Die optischen Verbindungen erlauben eine Übertragungsgeschwindigkeit von 25 GBit/s.

IBMs Nanophotonik-Abteilung hatte die Technik bereits 2010 in Grundzügen vorgestellt, war damals aber noch weit von einer kommerziellen Produktion entfernt. Dieser kommen sie jetzt schon deutlich näher, auch wenn die Fertigungstechnik erheblich hinter dem aktuellen Stand von 22 Nanometern wie bei Intels Prozessorengeneration „Ivy Bridge“ zurückliegt.

„Silicon Photonics“ integriert elektrische und optische Komponenten (Bild: IBM).

Neben optischen Komponenten kann der Chip mit Wavelength Division Multiplexing (WDM) aufwarten, das mehrere gleichzeitige Datenströme über einen Wellenleiter ermöglicht. Die Datenraten von 25 GBit/s hoffen die IBM-Forscher durch technologische Verbesserungen und parallele Kommunikationskanäle noch weiter erhöhen zu können. Die Forschung gehört zu den laufenden Bemühungen von IBM, die Computing-Leistung trotz der physikalischen Einschränkungen durch das Mooresche Gesetz zu erhöhen.

IBM hat den aktuellen Stand der Forschung in einem Papier für das International Electron Devices Meeting der IEEE vorgestellt. Der Silizium-Nanophotonik-Chip soll vor allem dazu beitragen, Datenstau in großen Rechenzentren und Supercomputern verhindern.

„Das wird uns helfen, ein wesentliches Problem der Branche zu beheben“, erklärte Solomon Assefa, Nanophotonik-Forscher bei IBM Research, gegenüber VentureBeat. „Wenn Sie heute eine Google-Suche starten, dann geschieht das in einem großen Rechenzentrum, nicht in einem einzelnen Chip. Die Daten sind hier und dort zu finden, und sie erfordern die Vermittlung über schnelle Interconnects.“

Silicon Nanophotonics verspricht eine schnellere, günstigere und energieeffizientere Lösung. „Wir haben es auf der kleinsten Ebene gebaut, auf der diese Komponenten Licht leiten können“, sagte Assefa. „Die Technik ist bereit für den großen Auftritt.“

Die Entscheidung, wie sie in Produkte umzusetzen ist, steht jedoch noch aus. Laut Assefa wird die Technik „in wenigen Jahren“ für Kunden verfügbar sein.

[mit Material von Stephen Shankland, News.com]