IBM sviluppa uno switch ottico per microprocessori

Molte realtà di spicco del panorama IT stanno lavorando dietro le quinte allo sviluppo di particolari tecnologie ottiche che possano in futuro rimpiazzare le connessioni in rame anche su scala micrometrica, ovvero all'interno di chip e processori. Intel ha avuto modo in passato di mostrare i passi avanti in questo campo realizzando il famoso hybrid silicon laser, mentre IBM ha annunciato nel mese di Dicembre la realizzazione di un particolare modulatore elettro-ottico di ridotte dimensioni, ideale per la costruzione di microprocessori ad elevata capacità di calcolo.

Ed è proprio Big Blue a compiere oggi un altro passo avanti nelle tecnologie ottiche, annunciando lo sviluppo di uno switch nanofotonico di ridottissime dimensioni che consentirà di realizzare connessioni ottiche tra i core di uno stesso processore.

Yurii Vlasov, responsabile della divisione che si occupa delle tecnologie nanofotoniche presso il Watson Research Center di IBM, ha dichiarato: "Questo nuovo traguardo è un passo cruciale nella ricerca. Visti tutti i progressi osservati in questo campo negli ultimi anni, pare che la nostra visione di una rete ottica on-chip diventi sempre più realistica".

Quando le informazioni vengono tradotte in impulsi luminosi, il particolare switch ottico svolge il ruolo chiave di gestire l'instradamento dei sengali all'interno della rete ottica, assicurando che i messaggi ottici inviati da uno dei core del processore possano essere recapitati, in modo efficiente, a tutti gli altri core presenti sul chip.

IBM ha illustrato le caratteristiche fondamentali di questa soluzione, che la rendono particolarmente idonea per l'integrazione all'interno di un chip. Innanzitutto la compattezza, che permetterebbe di implementarne fino ad un numero di duemila in una superficie di un millimetro quadrato, in secondo luogo la possibilità di gestire elevate moli di dati, grazie alla capacità di poter instradare simultaneamente differenti lunghezze d'onda della radiazione luminosa. Ogni lunghezza d'onda può trasportare fino a 40 Gb/s, il che consente di raggiungere un’ampiezza di banda aggregata di oltre 1 Tb/, un requisito essenziale per indirizzare grandi messaggi tra core distanti.

I ricercatori di IBM hanno inoltre dimostrato l'operatività della propria soluzione all’interno di un ambiente on-chip realistico, dove la temperatura del chip stesso può variare enormemente per la vicinanza di “hot spot”, che si possono spostare a seconda del modo in cui funzionano i processori in un dato momento. I ricercatori ritengono che questa caratteristica di funzionamento, in grado di tollerare grandi variazioni di temperatura, sia uno dei requisiti più critici per le reti ottiche on-chip.

L'impiego di interconnessioni ottiche tra core di uno stesso processore consentirà di migliorare la potenza computazionale delle CPU, soprattutto in uno scenario in cui il futuro è rappresentato da processori con un numero di nuclei di elaborazione via via sempre maggiore.

Fonte: IBM