Nieuws/ Intel introduceert snelste siliciummodulator /reageer

door: Ewald Smits
over: internet, informatica, elektrotechniek
op: 26 januari 2007

Onderzoekers bij Intel hebben ’s werelds snelste siliciummodulator geïntroduceerd. Met de introductie van deze modulator draaien computers vele malen sneller, kunnen de kosten van bandbreedte omlaag en blijft de temperatuur van de pc lager, meldt Technology Review.

30 gigabit per seconde

Huidige CPU’s zijn strikt elektronische apparaten, die gegevens overbrengen door middel van elektronen die door koperdraden reizen. Maar deze technologie is vrij langzaam en veroorzaakt hitte. Nu hebben de onderzoekers bij Intel een optisch apparaat ontwikkeld dat een belangrijke rol kan spelen in het vervangen van elektronen en koperdraden met fotonen en lichtstralen. Het team heeft een record-brekende siliciummodulator gedemonstreerd die gegevens met een snelheid van 30 gigabits per seconde kan coderen — bijna net zo snel als non-siliciummodulators die momenteel in optische hardware worden toegepast.

Snellere computers

Volgens Mario Paniccia, research fellow van Intel en directeur van het Silicon Photonics Technology Lab maakt een siliciummodulator die bij deze snelheden kan werken het mogelijk om snellere computers te ontwerpen. Daarnaast, zegt Paniccia, zou het deel kunnen uitmaken van een volledig silicium photonische chip die in glasvezel netwerken gebruikt kan worden. Aangezien de siliciumonderdelen gemakkelijk en vrij goedkoop in massa te produceren zijn, kunnen de chips duurdere netwerkhardware vervangen en daarmee de kosten van bandbreedte drukken.

Traditioneel zijn photonische apparaten zoals modulators en lasers gemaakt van exotische, dure halfgeleiders zoals indiumfosfide. In 2004 toonde de groep van Paniccia echter aan dat zij een siliciummodulator konden maken die met één gigabit per seconde kan werken. In 2005, verhoogden zij de snelheid tot 10 gigabit per seconde en bouwden ze een verrassend goede siliciumlaser. Vervolgens hebben de onderzoekers het ontwerp continue aangepast en verbeterd om de kosten omlaag te brengen en de productie te vereenvoudigen.

Mythe ontzenuwd

“De Intel Groep heeft in principe de mythe dat silicium niet werkt met photonics ontzenuwd”, zegt Alan Willner, professor elektrotechniek bij de University of Southern California in Los Angeles. En terwijl de siliciumlaser belangrijk is, zegt hij, is een snelle modulator essentieel. Huidige state-of-the-art modulators werken op 40 gigabit per seconde, om silicium concurrerend te krijgen als een optisch materiaal moet het een vergelijkbare snelheid halen. Intel’s 30 gigabit per seconde silicium modulators is daarom ‘a big deal’ zegt hij.

Centraal bij de siliciummodulator ontwerp is de diode, deze lijkt op die gevonden in elektronika. Het licht gaat een modulator aan één kant binnen en wordt verdeeld in twee stralen. Beide stralen gaan door de siliciumdioden. Wanneer een voltage wordt toegepast op deze dioden, verplaatsen zij de fase, of positie, van de lichtgolf. Deze faseverschuiving is wat gegevens codeert: afhankelijk van de fase van het licht, kan het een 1 of een 0 vertegenwoordigen.

Het onderzoek, deze week gepubliceerd in Optics Express, detailleert het ontwerp en de vervaardiging van één enkele 30-gigabit-per-seconde siliciummodulator. Door chemische samenstelling van de dioden te veranderen denkt Paniccia de zelfde snelheid te kunnen bereiken als commercieel beschikbare non-siliciummodulators. “Wij geloven dat we dit ontwerp in de toekomst kunnen ontwikkelen tot 40 gigabits per seconde” zegt hij.

2010 marktrijp

Paniccia verwacht dat tegen 2010 siliciumphotonics modulators of lasers commercieel geïntroduceerd kunnen worden in de glasvezelindustrie. Maar, zegt hij, het doel van zijn team is een geïntegreerde photonic chip te bouwen. “Het echt spannende is dat zodra je deze bouwstenen hebt, je ze kan integreren. Als je 25 van die silicium lasers neemt en die aan 25 modulators koppelt, dan heb je een terabit aan informatie op een stuk van silicium de grootte van mijn vingernagel.”

Reageren via Facebook

Reacties