Il futuro delle comunicazioni viaggia alla velocità della luce

Il futuro delle comunicazioni viaggia alla velocità della luce

Intel ha annunciato di aver realizzato il primo laser ad onda continua basato su tecnologia CMOS, la stessa impiegata per la realizzazione dei circuiti integrati presenti nei comuni microprocessori

di pubblicata il , alle 14:56 nel canale Processori
Intel
 

Con un articolo pubblicato sul prestigioso periodico "Nature", Intel ha annunciato di aver realizzato il primo laser ad onda continua basato su tecnologia CMOS (la stessa impiegata per la realizzazione dei circuiti integrati presenti nei comuni microprocessori).

Grazie a questa tecnologia sarà possibile, in futuro, portare le velocità di trasferimento tipiche dei laser (circa 300.000.000 di metri per secondo) all'interno dei personal computer. Il campo di applicazione che una simile innovazione potrebbe avere è vastissimo: si va dall'interconnessione di processori e controller ad alta velocità fino alla medicina (in cui i laser sono già impiegati da tempo).

Già in passato il Photonics Technology Lab di Intel, diretto da Mario Paniccia, si era concentrato sulla possibilità di trasmettere segnali luminosi attraverso il silicio. Proprio le proprietà intrinseche della struttura policristallina di questo elemento (tetravalente, forma legami tali da disegnare veri e propri cubi, detti "cristalli") consentono di amplificare la luce che lo attraversa.

Purtroppo l'interazione tra fotoni (unità fondamentale ed indivisibile della luce) e atomi di silicio può dare origine ad un fenomeno quanto-meccanico, l"two-photons absorption". Due fotoni che collidano contemporaneamente con un atomo di silicio vengono "assorbiti" e la loro energia risulta sufficiente a liberare un eletrone che, così, non orbiterà più attorno all'atomo ma diventerà un cosiddetto "free carrier" (portatore di carica libero).

Al seguente indirizzo è disponibile un'animazione flash molto dettagliata, che illustra al meglio come operi questo processo:

ftp://download.intel.com/technology/silicon/sp/download/Analyst_028.htm

Gli elettroni che si liberano per questo effetto attenuano l'amplificazione fino a rendere praticamente inutilizzabile il dispositivo. I ricercatori di Intel hanno risolto il problema grazie all'impiego di un diodo cui ci si riferisce con la sigla P-I-N (rispettivamente lo strato di silicio drogato positivamente, quello amorfo e quello drogato negativamente). Applicando una differenza di potenziale al PIN è possibile allontanare gli elettroni liberi dal percorso dei fotoni migliorando, così, l'efficienza dell'amplificatore.

Il diodo presentato dai ricercatori Intel si basa sul cosiddetto "effetto Raman". Negli anni '30 lo scienziato indiano Chandrasekhar Venkata Raman scoprì interessanti caratteristiche dello spettro di un raggio di luce bianca che aveva attraversato un particolare materiale: oltre alle bande attese, infatti, Raman osservò la presenza di alcune componenti di lunghezza d'onda giustificate unicamente dall'interazione tra i fotoni e gli atomi del materiale attraversato. Le scoperte dello scienziato indiano, hanno portato a individuare nel silicio un materiale capace di amplificazioni 10.000 volte maggiori di quelle tipiche della fibra ottica.

Link:
http://www.intel.com/technology/silicon/sp/index.htm
Articolo Nature:
ftp://download.intel.com/technology/silicon/sp/download/nature_cw_laser.pdf
Sui laser ad effetto Raman:
ftp://download.intel.com/technology/silicon/sp/download/nature03273.pdf

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64 Commenti
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CiFRa22 Febbraio 2005, 15:10 #1

Ah, tutto chiaro

Come non averci pensato prima?
sgabello22 Febbraio 2005, 15:22 #2
Beh... se guardi il filmato flash sul sito della Intel... ti chiarisci sicuramente di più le idee.

Senza essere degli scienziati... si puo' almeno capire cosa stanno cercando di fare... E' sorprendente vedere cosa riescono a fare da un raggio di luce... un po' di sabbia... e un po' di rame
MiKeLezZ22 Febbraio 2005, 15:25 #3
Il filmatino flash è fenomenale ^^
Però non capisco molto bene a cosa possa servire tutto questo, o meglio, quali saranno i benefici e in quale ambito. Una specie di bus HyperTransport?
Kuarl22 Febbraio 2005, 15:33 #4
i vantaggi ci sarebbero e come.... invece di 200 linee di comunicazione classiche fra i componenti ne basterebbe una sola, oltre ovviamente ad una banda passante esorbitante.

Ormai si sta raggiungendo il limite delle tecnologie attuali, è ovvio che bisogna cercare in altre direzioni per non fermarsi
*ReSta*22 Febbraio 2005, 15:36 #5
bastardi mi hanno rubato l'idea!!!
avvelenato22 Febbraio 2005, 15:43 #6
Commento # 3 di : MiKeLezZ pubblicato il 22 Feb 2005, 15:25
Il filmatino flash è fenomenale ^^
Però non capisco molto bene a cosa possa servire tutto questo, o meglio, quali saranno i benefici e in quale ambito. Una specie di bus HyperTransport?


le applicazioni sono infinite, a lungo termine. Si parla di sostituire le circuiterie tradizionali ad elettroni, ad esempio, e la possibilità di delocalizzare molto più facilmente un sistema su di un'area più vasta... oggidì i clusters sono comunque limitati dalla loro interconnessione, che per quanto veloce (mica usano ethernet ), presenta limitazioni di banda, di sincronia, di ping...
Karandas22 Febbraio 2005, 15:43 #7
I chip isolineari con interconnessioni a fibre ottiche dell'enterprise!!! Ci manco solo il teletrasporto!
LASCO22 Febbraio 2005, 15:59 #8
Il vantaggio non sta solo nella velocita' di trasferimento dei dati da un componente all'altro, ma nella possibilita' di sostituire gli stessi transistor con chip fotonici, modulatori di luce molto piu' veloci nell'elaborazione dei dati
daedin8922 Febbraio 2005, 16:13 #9
ne avevo sentito parlare un bel po di tempo fa...cmq l'animazione fa capire quanco diavolo è complesso un progetto simile...sembra quasi di dover costruire una citta come new york in maniera minuziosamente precisa sulla faccia di un dado e illuminarla...il tutto programmabile e versatile...chissa quanta gente c'è dietro a un qualsiasi processore che noi smanenttiamo giorno e notte per spremere al massimo...mammamia...dai regà cominciamo a mette da parte i risparmi per comprare il primo processore fotonico!
samslaves22 Febbraio 2005, 16:20 #10
>I chip isolineari con interconnessioni a fibre ottiche dell'enterprise!!! Ci manco solo il teletrasporto!<

hanno gia' fatto anche quello. Oibo'... su fotoni per ora. Stanno tentando di passare alla materia.

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