IBMs optischer Chip kann Daten zwischenspeichern

29.12.2006
Die Kommunikation mit Lichtsignalen ist einen Schritt voran gekommen, da sich dort jetzt auch Zwischenspeicher einrichten lassen.

Die Übermittlung von Daten innerhalb eines Prozessors auf optischem statt auf elektrischem Weg geht schneller und effizienter. Ein Nachteil war bislang, dass die optische Kommunikation keine Möglichkeit bot, Daten in einen Puffer zu schreiben und dort zwischenzulagern. IBM-Forschern ist es jetzt gelungen, genau dieses zu erreichen.

Bislang wurde die gewünschte Verzögerung in der optischen Komunikation dadurch gelöst, dass man die Daten durch Glasfaserkabel schickte. Dieses Verfahren eignet sich aber nicht für den Datentransfer innerhalb eines Prozessors, weil die heute am Markt befindlichen "Verzögerungskanäle" zu groß für den Einbau in Prozessoren sind.

Den IBM-Forschern ist es jetzt gelungen, dafür eine Vorrichtung zu bauen, die sehr viel kleiner als ein Quadratmillimeter ist. Ein weiterer Vorteil des optischen Puffers ist die Tatsache, dass er mit herkömmlicher CMOS-Technik gefertigt werden kann, also kein teures Produktionsverfahren dafür entwickelt werden muss.

Laut IBM verfügt das Verzögerungsgerät über bis zu 100 kaskadierte Mikro-Resonanzkreise, die den optischen Wellenleiter zu einem Ring formen. Das Licht ist so gezwungen, im Kreis zu wandern und langsamer zu werden. Die Anordnung kann derzeit bis zu zehn Bits an optischer Information auf einer Fläche von 0,03 Quadaratmillimeter speichern. Diese Informationsdichte entspricht einem Zehntel der von Floppy-Disketten.

Den IBM-Forschern zufolge solle es möglich sein, Hunderte dieser Vorrichtungen in einen Chip zu packen. Heutige Prozessoren leiden darunter, dass die Daten innerhalb der Chips auf elektrischem Weg nicht schneller transportiert werden können. Optische Kommunikationskanäle könnten diesen Flaschenhals umschiffen. Damit ändert sich nach Angaben von T.C. Chen, IBMs Research Vice President of Science and Technology, auch das Augenmerk beim High-Performance-Computing: Statt wie bisher nach Verbesserungen der Rechenleistung zu forschen, suche man jetzt nach Möglichkeiten zur schnelleren Kommunikation. (kk)