Корпорация Intel сообщила о значительном прорыве в области кремниевой фотоники - технологии, позволяющей принимать и отправлять оптическую информацию при помощи кремниевых компонентов процессоров. На сегодня вместо оптических элементов в процессоры идут существенно более медленные и дорогие в производстве кремниевые затворы и медные соединения.

По словам работников исследовательского подразделения Intel, будущие оптические процессоры будут в десятки раз быстрее всех существующих на сегодня образцов. При помощи оптических процессоров будет возможно передавать гигантские массивы данных в считанные секунды, создавать реалистичные виртуальные 3D-вселенные, а также заниматься удаленными медицинскими, химическими и биологическими исследованиями.

В публикации, представленной сегодня в научном журнале Nature Photonics, Intel сообщает, что в недрах корпорации был разработан так называемый Лавинный фотодетектор APD (Avalanche Photodetector), который должен стать ключевым элементом оптических процессоров. Именно он будет отвечать за прием и отправку данных в виде фотонов светового излучения.

Новый фотодетектор позволяет организовать ультрабыструю передачу данных, кроме того, его устройство позволяет встраивать фотодетекторы в будущие процессоры, обладающие десятками вычислительных ядер. "Создание такого фотодетектора можно сравнить с разработкой в прошлом кремниевых модуляторов или гибридных лазеров. Если все эти технологии совместить в одном устройстве, то мы получим совершенно новый класс цифровых машин, которые на сегодня недоступны", - говорят в корпорации.

Создание фотодетектора велось Intel в сотрудничестве с компанией Luxtera, уже производящей кремниево-оптические компоненты.

Оптические технологии на сегодняшний день в вычислительной технике применяют в двух сферах - в сетевой, где для создания магистральных каналов используются волоконно-оптические линии связи, а также в соединительных узлах суперкомпьютеров, где необходима сверхбыстрая передача очень больших объемов данных.

За последние несколько лет корпорации Intel и IBM независимо друг от друга вели свои разработки в области кремниевой фотоники. На последнем форуме разработчиков Intel IDF технический директор Intel Джастин Раттнер сообщил, что, по его прогнозам, первые оптические чипы появятся на рынке уже через 2 года. При этом, в планах компании - использовать оптику не только в серверах и вычислительных центрах, но и на компьютерах обычных пользователей.

Марио Паниччиа, директор Intel Photonics Technology Laboratory, говорит: "С фотодетекторами APD у нас появляется возможность создания высокоскоростных оптических соединений, способных очень дешево передавать и обрабатывать большие объемы данных. Лавинный фотодетектор формально представляет собой сенсор, детектирующий пучки света и преобразующий их в сигналы, пригодные для процессора.  APD может собирать и преобразовывать свет со множества источников, преобразуя его в десятки электрических сигналов".

Созданный фотодетектор способен работать на частоте до 340 ГГц, что в три раза выше ранее созданных похожих детекторов.

"Это (разработка) открывает дверь к созданию сетевых устройств, работающих на скорости выше 40 Гбит/сек, а также к новому типу устройств, способных даже превзойти по скорости чисто оптические системы. Кроме сетевых и вычислительных сфер, APD также могут применяться как сенсоры, системы сканирования, базовые элементы систем квантовой криптографии или биологические приложения", - уверен Паниччиа.