Intel onderzoekt optische verbindingen tussen transistors

Sinds enige tijd doet Intel onderzoek naar optische verbindingen. In eerste instantie om onderdelen van een computer met elkaar te verbinden. Hoewel het de bedoeling is om in de toekomst ook chips met elkaar te verbinden. Dit zou het mogelijk moeten maken om chips verder van elkaar af te plaatsen, iets dat de thermische huishouding binnen een computer ten goede zou kunnen komen. Intel verwacht zelfs dat optische verbindingen in de toekomst ook op een chip zelf gebruikt zullen worden.

Op dit moment zijn optische verbindingen economisch nog niet interessant als ze het op moeten nemen tegen metalen verbinding. Ze hebben echter een voordeel: ze zijn minder gevoelig voor elektromagnetische straling, waardoor het signaal minder vervormd wordt als dit een bepaalde afstand moet afleggen. Vandaar dat optische verbindingen in de toekomst waarschijnlijk wel economisch aantrekkelijk worden als de benodigde bandbreedte, per verbinding/draad, tussen chips een richting de 20 à 40gbit/s gaat. Bij deze bandbreedte wordt het ontwerp van een elektrische verbinding zo complex dat het gebruik van een optische verbinding makkelijker en goedkoper wordt. Deze verbindingen kunnen daarnaast ook een hogere bandbreedte aan, dus er is hierna nog flink wat ruimte om te groeien.

Reacties (25)

[boner]

maakt een LED geen warmte dan?
Hoeveel ruimte nemt een LED?
Waarom is een optische verbinding breedbandiger dan een silicium verbinding? De data moet toch naar de LED toe gebracht worden?

Ik vind het intro een beetje tendentieus.

[0rbit]

Optische verbindingen zijn breedbandiger omdat de looptijden kleiner zijn en er door hogere frequenties met hogere frequenties gemoduleerd kan worden. In het ideale geval stuur je een regen aan fotonen die je per foton kan controleren. Je zou op die manier je foton-kraantje met enkele tientallen GHz aan en uit kunnen schakelen.

[caipirinha]

Een optische verbinding is zo breedbandig als zijn transducer of in theorie zo breedbandig als het optische medium.De transducer (led) is hier denk ik de beperkende factor i.v.m de traagheid van het halfgeleidermateriaal maar een paar 100 MHz moet makkelijk kunnen over een paar cm lengte

[delaregulus]

Intel moet wel:

Why Optics?
Optical Signal Processing is much more efficient in size and power consumption than Electronic components for similar performance. Optical processing allows Lenslet to leapfrog the limitations of Moore's law. For example, Lenslet's first commercially available product, the EnLight256™ specified at 8,000 Giga MAC/sec precedes its time according to Moore's law by about 20 years. Moreover, in terms of energy consumption per processing speed specified at 5mW/Giga MAC it is by far more efficient than any other processing technology.
Van:
http://www.lenslet.com/FAQ.asp#3

Overigens (voor Boner en Caipirinha):
Een doorsnee LEDs kan maximaal gemoduleerd worden tot 200 Mhz, laser diodes kunnen gemoduleerd worden tot iets boven de 1 Ghz.

Multiplexing (van parallel naar serieel) door verschilllende golflengtes of door de data frequentie op te voeren is voor het signaal van een enkele transistor uiteraard geen oplossing. Wel voor verkeer tussen chips over erg grote afstanden.

De bandbreedte van de beste optische fibers wordt overigens geschat op 25000 Ghz. Wat vreselijk als we daar binnenkort tegenaanlopen.

[nuclear waste]

Een led is qua lichtopbrengst de beste lichtbron. Het is dus niet zo dat een led verhoudingsgewijs evenveel warmte afstraalt als bv. een gloeilamp. > Een led staat dus onnoemelijk weinig warmte af.

[Verwijderd]

Dit zou het mogelijk moeten maken om chips verder van elkaar af te plaatsen, iets dat de thermische huishouding binnen een computer ten goede zou kunnen komen.

Hopelijk houd dat dan niet in dat je kast ook groter moet zijn om 't e.a. te huisvesten.

[MetalStef]

Denk eraan dat de chips op de processors van nu ongeveer één vierkante centimeter zijn, en dat de socket van die processors ongeveer 20 tot 25 vierkante centimeters zijn.

Deze techniek zou dus goed van pas kunnen komen op de processor zelf: Je hebt dan twintig keer zoveel ruimte, waabij het minder belangrijk wordt hoe lang de verbindingen tussen de afzonderlijke groepen transistors wordt. Dat betekent vooral dat je niet meer alle energie hoeft af te voeren van één hete kern van een vierkante centimeter, maar dat je de warmte al onder je koeler kunt gaan verdelen.

Bij hedendaagse koelers, hoe groot ze ook zijn, wordt nog altijd alle warmte van de processor afgevoerd over een contactvlak van die ene centimeter.

[justice strike]

let wel dat de afstand groter mag worden doordat de interferentie lager is.

Dit wil niet zeggen dat je de afstand groter kunt maken. Vooral processoren zitten nog vast aan de snelheid van licht (die ongeveer even snel is als stroom) als je een processor op 4ghz wil klokken dan zal een signaal niet meer dan

299792458 / 4ghz = 7,4 cm
dus dat betekent niet zondermeer dat je de verbinding heel lang kan maken. Overigens is dit een van de redenen waarom de kloksnelheid niet steeds omhoog geschaald kan worden. daar zal lichtinterconnects niet of nauwelijks verandering in maken.

[nuclear waste]

Ze zijn flexibeler om de kast in te richten (omdat je minder verlies hebt). Wat dus waarschijnlijk zal leiden tot kleinere kasten.

[Hodgesaargh]

Het wachten is dan op de eerste DDOS attack met zaklampen

[Verwijderd]

Dit zou het mogelijk moeten maken om chips verder van elkaar af te plaatsen, iets dat de thermische huishouding binnen een computer ten goede zou kunnen komen.

Ja maar de steeds verder oprukkende miniatuurisering juist weer afremmen. Je hebt grotere "printplaten" nodig.

[MaximusTG]

Idd, maar die grotere printplaat heeft dan geen negatieve invloed op de snelheid van het geheel, omdat met licht hogere snelheden zijn te halen en het minder storingsgevoelig is.

Edit: @hieronder:

Ik had het ook over het voorbeeld uit het bericht: het verder uit elkaar plaatsen van chips, niet een cpu uit elkaar halen. Dus de onderlinge verbindingen op bv een mobo.
En volgens mij bedoel je met die 30 cm de golflengte, en niet de snelheid (je hebt het namelijk over 30 cm/s)

[Olaf van der Spek]

Idd, maar die grotere printplaat heeft dan geen negative invloed op de snelheid van het geheel, omdat met licht hogere snelheden zijn te halen en het minder storingsgevoelig is.

Ook licht gaat niet sneller dan de lichtsnelheid. ;->
Bij 1 ghz legt licht nog maar maximaal 30 cm/s af en dat vormt nu al een probleem. Een CPU kun je dus echt niet uit elkaar trekken.

[Left]

Bij 1 ghz legt licht nog maar maximaal 30 cm/s af en dat vormt nu al een probleem.

Ehh hoe bedoel je dat ? Lichtsnelheid is 300 x 10^9 cm/s, dus in een miljardste seconde legt een foton toch nog 300 cm af ?

[zeekoe]

Maar 'stroom' gaat op ongeveer de halve lichtsnelheid. Je kunt straks dingen in principe 2x zover uit elkaar zetten, en da's makkelijk. Ik zeg in principe, omdat je ook nog moet converteren van 'stroom' naar licht en terug.

[Verwijderd]

Ik denk dat het niet zo ver zal komen dat de verbinding word verbroken tussen je processor en je north bridge, als ze zoiets toepassen op een chip word het in de architectuur van je chip verwerkt, en zal het alleen de snelheid ten goed komen.

Lijkt me zeker een goede ontwikkeling en weer een stap richting een super snelle computer

[Sokratesz]

Neemt het omzetten van her lichtsignaal naar elektrisch signaal dan geen tijd / energie in beslag? Als je constant moet gaan omvormen zal dat ook niet echt goed zijn voor de latency denk ik zo...

Het word pas leuk als HDD's ook optisch kunnen opslaan, en de hele PC op licht 'loopt'

[SuperNull]

Het word pas leuk als HDD's ook optisch kunnen opslaan, en de hele PC op licht 'loopt'

Die hdd's zijn er al hoor, ze worden ook wel 'CD-RW' genoemd

[DaWaN]

dan krijg je strax doorzichtige mobo's

[wauswaus]

Ik moest bij lezen van dit bericht meteen aan een vorig bericht denken dat over "de toekomstige pc ging" en dat deze uit losse componenten/kastjes bestaat...

als men van intel nou deze techniek onder knie krijgt kunnen ze dit natuurlijk mooi implementeren in dat "kastjes idee"

[Verwijderd]

Zover ik het had begrepen was een volledig optische processor technologisch gezien nog niet mogelijk, omdat er nog geen optische transistoren bestaan. Dus met de huidige stand van zaken kunnen optische datapaden wel voor interconnects worden gebruikt, maar moet tussen de optische links en de transistoren nog steeds een vertaalslag optisch<->electrisch worden gemaakt, hetgeen nog altijd onvermijdelijk resterende snelheids- en latency-beperkingen met zich meebrengt.

Degene die de volledig optische transistor uiteindelijk uitvindt zal de Nobelprijs voor de Wetenschap dubbel en dwars verdienen!

[WEBsel]

Die optische transistor bestaat al, zij het in een laboratorium-omgeving.
Zie: http://www.freeband.nl/nieuws/TUChighlight05-09.htm

Op basis van deze principes wordt het mogelijk om volledig optische verwerking van optische signalen in een enkele chip uit te voeren bij een snelheid van 1 THz.

[BartOtten]

Ik heb nou even dat pdf-je gedownload met de uitleg en het bouwplan,maar ik kan 1 ding zeggen: "begin er niet aan! " Wat een gepriechel zeg. Ben er nu al moe van... Ik ga die 1THz nooooooooit halen

[Wildfire]

Volgens mij begrijp je niet helemaal hoe ze optische verbindingen willen leggen...