IBM: Optischer Switch für CPU-Netz

IBMs neuster Schritt hin zum optischen On-Chip-Netzwerk ist ein Nano-optischer Switch, der CPU-Cores mit über 1 TB/s verbinden kann.
31. März 2008

     

IBM arbeitet bereits seit Jahren an Komponenten zur Realisierung optischer On-Chip-Netzwerke. Sie sollen dereinst dazu dienen, dutzende oder hunderte Prozessorkerne von Multicore-Prozessoren miteinander zu verbinden. Damit würden sie die heute verwendeten Millionen von Kupferbahnen ersetzen, die Elektronen zur Informationsübertragung nutzen, was aber einige Nachteile mit sich bringt. So kommen die Kupferbahnen einerseits an ihre Kapazitätsgrenzen und benötigen ausserdem zu viel Energie, die sich wiederum in zusätzlicher Abwärme äussert, wovon die Prozessoren in der Regel ohnehin schon zu viel produzieren.



Auf dem Weg zum Nano-optischen Netzwerk konnten die IBM-Forscher bereits mehrere wichtige Komponenten entwickeln, die es ihnen erlauben, die Geschwindigkeit des Lichts zu kontrollieren, mehr als ein Byte an optischen Informationen zwischenzuspeichern und elektrische in optische Signale zu konvertieren. Nun haben die IBM-Wissenschaftler einen optischen Switch konstruiert, der das Routing von Lichtsignalen ermög­licht. Der Switch ist hundertmal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares, sodass sich 2000 dieser Schalter auf einem einzigen Quadratmillimeter unterbringen lassen. Dabei sollen sie Bandbreiten von über ein Terabit pro Sekunde übertragen können. Gleichzeitig betonen die IBM-Forscher, dass der Chip auch mit grossen Temperaturschwankungen umgehen kann, was eine Voraussetzung für den Einsatz innerhalb eines On-Chip-Netzwerks ist.




IBM erwartet, dass mit optischen On-Chip-Netzwerken einhundert Mal mehr Daten übertragen werden können als heute bei gleichzeitiger Senkung des Energiebedarfs um 10 Prozent.


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