Une puce photonique révolutionnaire

Une puce photonique révolutionnaire

La dernière trouvaille des chercheurs d’IBM ils attacheraient des puces photoniques sur silicium directement sur le processeur.

Cette mĂ©thode promets d’ĂŞtre plus rapide, moins cher et rĂ©sout  la solution Ă©nergĂ©tique pour les centres informatiques et le cloud.

Nous allons savoir pourquoi ?

La photonique sur silicium est un domaine de recherche très prometteur visant à remplacer les interconnexions électriques de puce à puce ou de carte à carte par des liaisons optiques.

L’informatique et les tĂ©lĂ©communications ont des plans ambitieux pour l’avenir: Les systèmes qui vont stocker les informations dans le cloud, analyser d’Ă©normes quantitĂ©s de donnĂ©es, et penser davantage comme un cerveau et non pas comme un ordinateur standard.
Ces systèmes sont dĂ©jĂ  en cours d’Ă©laboration, et les scientifiques d’IBM Research ont dĂ©montrĂ©s que cela va ĂŞtre une Ă©tape importante vers la commercialisation de cette nouvelle gĂ©nĂ©ration de technologie en informatique. Ils ont Ă©tablis une mĂ©thode pour intĂ©grer des puces photoniques sur silicium avec le processeur dans le mĂŞme paquet, Ă©vitant ainsi la nĂ©cessitĂ© d’un ensemble Ă©metteur-rĂ©cepteur.

Les chercheurs de chez IBM ont dĂ©montrĂ©s que ce qu’ils disent pourrait ĂŞtre une Ă©tape importante vers la commercialisation de la prochaine gĂ©nĂ©ration informatique. Ils ont
établis une méthode pour intégrer des puces photoniques sur silicium avec le processeur dans le même boitier évitant la nécessité des ensembles émetteurs-récepteurs séparés
Cette Ă©quipe annonce que cette nouvelle technique sera prĂ©sentĂ©e le 25 Mars Ă  la ConfĂ©rence OFC et Ă  l‘Expo de Los Angeles aux Etats -Unis.

Cette nouvelle avancĂ©e devrait rĂ©duire le coĂ»t et augmenter la performance, l’efficacitĂ© Ă©nergĂ©tique et la taille des centres de donnĂ©es des futurs supercalculateurs et les systèmes de cloud computing. Pour profiter au mieux de la technologie photonique, une intĂ©gration Ă©troite de la logique Ă©lectrique et des fonctions de transmission optique est nĂ©cessaire. La puce optique doit ĂŞtre aussi proche physiquement que possible de la puce Ă©lectrique, pour minimiser la distance de connexion Ă©lectrique.

Cela ne peut se faire que s’ils sont ‘packaged together’.(emballĂ©s ensemble).


Bert Offrein, directeur du groupe de la photonique
chez IBM Research Ă  Zurich est titulaire d’un exemple de silicium des
puces photoniques intégrés avec un réseau de guides de polymère. Crédit: IBM Research.>

Bert Offrein, directeur du groupe de la photonique à IBM Research à Zurich en Suisse, a commenté :

Depuis plus de 12 ans, IBM a Ă©tĂ© un pionnier dans le domaine de l’intĂ©gration CMOS photonique sur silicium, qui applique des fonctions pour les communications optiques sur les puces de silicium. En plus, les progrès de cette technologie au niveau les concepts d’intĂ©gration du nouveau système sont Ă©galement souhaitĂ©s).

Actuellement ?

La technologie d’interconnexion optique est actuellement incorporĂ©e dans les centres de donnĂ©es en attachant des Ă©metteurs-rĂ©cepteurs discrets aux câbles optiques actifs, qui sont alors assemblĂ©s dans des blocs « prĂ©-emballĂ©s ».

Ceux -ci sont généralement volumineux et coûteux, ce qui limite leurs utilisations généralisées, Bert Offrein dit encore :

En outre, ces émetteurs-récepteurs sont montés au bord de la carte, ce qui entraîne une distance relativement grande entre la puce du processeur et les composants optiques.

Vers une fixation directe !

Bert Offrein et ses collègues de chez IBM Europe, Etats-Unis et du Japon ont proposĂ©s Ă  la place, un schĂ©ma d’intĂ©gration dans lequel les puces photoniques sur silicium sont traitĂ©s d’une manière similaire aux autres puces du processeur de silicium et directement rattachĂ©s Ă  l’ensemble du processeur sans les prĂ©-assembler en Ă©metteur-rĂ©cepteur.

Cette conception amĂ©liore la performance, la puissance et l’efficacitĂ© des interconnexions optiques tout en rĂ©duisant le coĂ»t de l’assemblage. Les dĂ©fis dĂ©coulent du fait que les tolĂ©rances d’alignement sont critiques, typiquement dans la gamme infĂ©rieure au micron, et des interfaces optiques sont sensibles aux imperfections et poussières, ce qui nĂ©cessite le meilleur de la technologie de « l’emballage ».

L’Ă©quipe a ainsi dĂ©montrĂ© l’efficacitĂ© du couplage optique d’un rĂ©seau de guides d’ondes de silicium sur un substrat contenant un rĂ©seau de guides d’ondes de polymère. La diffĂ©rence de taille significative Ă  l’origine a prĂ©sentĂ© un dĂ©fi majeur. Les chercheurs ont surmontĂ©s cet obstacle en le rĂ©trĂ©cissant progressivement du guide d’ondes de silicium.

La mĂ©thode est extensible et permet l’interfaçage simultanĂ© de plusieurs connexions optiques entre une puce photonique sur silicium et le système.

Graham Reed, professeur de photonique sur silicium et chef de groupe Ă  la OFC de Southampton aux Royaume-Unis, a dit Ă  propos de l’annonce de la dĂ©couverte de chez IBM :

si IBM a rĂ©alisĂ© avec succès l’alignement passif, alors c’est une rĂ©alisation importante. Si elles peuvent coupler un rĂ©seau de fibres sans avoir Ă  recourir Ă  l’alignement actif, alors ce serait un rĂ©sultat plus que prometteur).

A CMOS silicon photonics chip.Credit: IBM Research.

IBM et Intel figurent parmi les plus actifs dans ces recherches. Fujitsu les rejoint avec un prototype combinant des sources de lumières et des modulateurs optiques. Jusqu’ici, les fluctuations thermiques nĂ©cessitaient un dispositif de contrĂ´le qui Ă©vite les distorsions de longueurs d’ondes entre les sources et les modulateurs. Fujitsu semble avoir trouvĂ© le moyen d’éliminer le besoin d’un mĂ©canisme de contrĂ´le thermique, permettant au transmetteur photonique d’ĂŞtre plus petit et plus Ă©conome en Ă©nergie.

Sources :

Article http://www.reuters.com/article/dc-the-optical-society

Article :http://optics.org/news/6/3/24

Site : http://www.ofcconference.org/en-us/home/

par Albert MĂĽller | ON5AM | Twitter | Facebook