IBM успешно применила принципы оптоволокна к процессорам. Цель — улучшить внутреннюю связь электронных устройств при одновременном снижении энергопотребления процессора. Основным элементом этой технологии является «оптический волновод», который может увеличить скорость передачи данных на 80 %.
Исследователи IBM разработали инновационную технологию для более быстрого перемещения данных между компонентами центра обработки данных. Они разработали «полимерные оптические волноводы» — устройства, которые могут точно направлять свет для передачи информации между чипами (так же, как оптические волокна.
Эти волноводы являются частью технологии совместной оптики (CPO), которая объединяет оптические компоненты и электронные чипы непосредственно на одной подложке. С помощью этой технологии IBM намерена оптимизировать обмен данными между чипами и снизить потери энергии.
Исследователи полагают, что их инновации могут значительно улучшить передачу данных в любом ИТ-оборудовании, особенно в центрах обработки данных. Эта технология также может принести пользу области искусственного интеллекта, ускорив обучение моделей и снизив связанные с этим затраты на электроэнергию.
Переход от электрических к оптическим соединениям
В центрах обработки данных внутренние соединения между микросхемами и другими компонентами печатных плат сегодня основаны на медных проводах, по которым передаются электрические сигналы. Этот метод работы имеет множество ограничений, первым из которых является высокое энергопотребление. Кроме того, эти линии могут стать настоящими узкими местами из-за их низкой пропускной способности. В результате графический процессор (GPU) иногда вынужден ждать данных, которые необходимо обработать, тратя время и энергию.
Для решения этих проблем IBM предоставляет модуль CPO.
Обратите внимание: История компании Liqui Moly.
«Как мы все знаем, лучшая технология связи — это оптоволокно, поэтому оно широко используется для связи на большие расстояния», — пояснил генеральный директор IBM Мукеш Харе во время пресс-конференции, посвященной этой технологии. Устройство обеспечивает более высокую пропускную способность, чем электрическая передача данных, сокращая время простоя графического процессора и ускоряя обработку данных, отметила компания в пресс-релизе.
Несмотря на то, что оптические волокна очень тонкие, их соединение может быстро занять много места на маленьком чипе. Например, четыре волокна диаметром 250 микрон занимают один миллиметр. IBM преодолела это препятствие с помощью своих полимерных волноводов, которые позволяют более компактно организовывать оптические волокна. Таким образом, исследователям удалось увеличить плотность данных в шесть раз по сравнению с существующими аналогичными методами, значительно увеличив пропускную способность.
Это нововведение позволяет интегрировать до 51 оптического канала передачи данных на миллиметр на краю каждого чипа. В результате передача данных по оптическим волноводам происходит в 80 раз быстрее, чем при использовании традиционных электрических соединений. Кроме того, компоненты системы существенно ограничивают потери света при передаче.
IBM заявляет, что ее оборудование прошло все испытания на долговечность, необходимые для производства. Прототип подвергался экстремальным условиям: температура от -40°C до 125°C и высокая влажность. Оптические соединения также были проверены на гибкость и механическую прочность.
Все последние новости науки и техники читайте на New-Science.ruБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Компании IBM удалось применить принципы волоконной оптики к процессорам.