Intel: lasery s propustností 50 Gb/s jako základ počítače

Pokrok v oblasti křemíkových laserů možná v budoucnu zcela odstraní problémy s klasickými obvody v počítači. Dočkáme se „světelných“ počítačů?

Společnost Intel představila novou technologii optického přenosu dat nazvanou „Silicon Photonics Link“, která je určena především k budoucímu nahrazení klasických spojů, například na základní desce. Dnešní technologie používá k přenosu informace elektrony v metalických spojích, což s sebou nese nejen pomalé rychlosti a velká rušení, ale také vysokou spotřebu nebo ztráty.

Tak trochu jiný Light Peak

Pokud si ještě vzpomínáte na technologii Light Peak, která je však vyvíjená separátně od tohoto projektu, ta je určena pro optický přenos informací v rámci externích zařízení, jako jsou monitory nebo externí disky, mohla by však nahradit i klasický metalický ethernet nebo SATA rozhraní pro pevné disky nebo SSD. Light Peak se chlubí rychlostí 10 Gb/s až do vzdálenosti 100 metrů po velmi tenkém optickém kabelu, přičemž přenos dat probíhá po čtyřech optických vláknech. V budoucnu by mohl nahradit většinu portů (technologie zvládá několik protokolů) a stát se tak jedním univerzálním a velmi rychlým komunikačním rozhraním pro většinu periférií.

Po několikaletém vývoji se však Intelu podařilo vyrobit i funkční prototyp fotonové technologie, která je založena na hybridním křemíkovém laseru, který je vyráběn podobnými metodami jako běžné procesory, což znamená, že jeho cena by měla být i v počátku levná a snadná pro hromadnou výrobu.

Klepněte pro větší obrázek

Technologie je sice velmi podobná Light Peaku (na trhu bude začátkem roku 2011), je však určena především pro vnitřní propojení jednotlivých částí počítače, tedy například čipsetu a procesoru, operačních pamětí nebo grafických karet. Čtyři vysílací i přijímací čipy, které převádí (rozloží a opět složí) světelný signál čtyř laserových paprsků na elektrický a naopak, mají rychlost v případě jednoho optického vlákna až 50 Gb/s, přičemž s jedním laserovým paprskem lze docílit propustnosti až 12,5 Gb/s. To vše bez chyb, přeslechů, útlumu a dalších problémů, které se vyskytují u metalických spojů.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
 

Inženýři z Intelu tuto technologii stále vyvíjejí a chtějí dosáhnout mnohem vyšších hodnot, dle tvrzení se v budoucnu počítá i s propustností 1 Tb/s.

Světlo jako budoucí řešení

Postupem času se jednotlivé čipy neustále zrychlují, ať už se jedná o samotný procesor nebo další čipy na základní desce, včetně komponentů jako paměti nebo grafické karty. Úzkým hrdlem systém tak začínají být jednotlivá propojení mezi těmito součástmi, které jsou obvykle vyrobeny například z měděných spojů, což však pomalu začíná být tím jedním z hlavních limitujících faktorů.

Elektrony se v běžných metalických spojích pohybují výrazně pomaleji než fotony v optických vláknech. Elektrické obvody a spojení mají tolik negativních parametrů, které už budou některé moderní zařízení v budoucnu omezovat.

Optické spoje jsou tak pravděpodobně jediným možným způsobem, jak pokročit na mnohem výkonnější technologie (terabajtové, petabajtové a vyšší rychlosti), které budou tvořeny různými druhy optických cest a spojení. Fotony pro přenos navíc nevyžadují žádný materiál (měď, vodiče atp.), optický signál lze šířit i vzduchem a snadno směrovat pomocí miniaturních zrcadel. Nabízí se tak i možnost mít jednotlivé výpočetní části počítače na různých místech, spojené dlouhými optickými vlákny.

Klepněte pro větší obrázek

I když jsou počítače založené zcela na fotonech (optické procesory i čipy) zatím velmi vzdálenou budoucností, možná se během několika let setkáme s postupně rozšiřující formou hybridních počítačů, které budou využívat jak křemík v podobě elektrických obvodů v čipech, tak i optické cesty a spojení, jež budou vysílat a přijímat fotony pomocí hybridních křemíkových čipů. Tento optický signál se bude opět převádět na známý elektrický signál pro ostatní výpočetní čipy. Křemík je navíc levný a široce dostupný prvek, který umožňuje držet výrobní cenu na přijatelné hodnotě i pro koncové uživatele.

Video

Diskuze (22) Další článek: YouTube: nový panel doporučuje videa, která by vás mohla zajímat

Témata článku: Technologie, Hardware, Intel, Propustnost, Základ, Podobná cesta, Jak, Ostatní výpočet, Limitující faktor, Zak, Vlákno, Dnešní technologie, Light, Externí SSD, Peak, GB, Světelný signál, Elektron



Navrhli jsme si základní desku Bobík 32S2. Stálo to pár dolarů a za čtyři dny dorazila z Asie

Navrhli jsme si základní desku Bobík 32S2. Stálo to pár dolarů a za čtyři dny dorazila z Asie

** Dnes si ukážeme, že design tištěného obvodu zvládne i zelenáč ** Díky editoru EasyEDA si vystačíte s webovým prohlížečem ** Hotovou desku vyrobí hongkongský JLCPCB

Jakub Čížek
BastleníDIYPojďme programovat elektroniku
Nejlepší filmy na Netflixu v roce 2021. Všechny mají český dabing nebo titulky

Nejlepší filmy na Netflixu v roce 2021. Všechny mají český dabing nebo titulky

Tyto filmy byly v roce 2021 na českém Netflixu nejoblíbenější. Nerozlišujeme žánr, stáří ani hodnocení na filmových webech. Jde o oblíbenost, kterou sleduje web FlixPatrol a počítá z ní souhrnné žebříčky.

Ondřej Králík
Netflix
Zpátky ve hře. Test procesoru  Intel Core i9-12900K

Zpátky ve hře. Test procesoru Intel Core i9-12900K

Procesory Intelu pro stolní počítače si po drobném zaváhání znovu uzmuly výkonnostní prvenství ve hrách i aplikacích náročných na výpočetní jádra.

Adam Vágner
ProcesoryTestyIntel
Izrael díky speciální kamufláži zařídil pro své vojáky „neviditelnost“

Izrael díky speciální kamufláži zařídil pro své vojáky „neviditelnost“

** Materiál „Kit 300“ představuje vizuální i termální kamufláž ** Dokáže zablokovat tepelné vyzařování maskovaného vojáka či třeba stroje ** Velký kus materiálu Kit 300 může ukrýt vozidlo až do velikosti Hummeru

Stanislav Mihulka
IzraelMateriálArmáda