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IBM pone a prueba su primer chip fotónico de silicio


Aumentar el rendimiento de un procesador nunca ha sido un desafío sencillo. Los avances que se desarrollaron en obediencia a la Ley de Moore nos permitieron disfrutar de plataformas muy veloces, pero el futuro de la informática va a demandar ideas aún más avanzadas, en especial si queremos reducir el consumo de energía. Una de esas ideas es la tecnología fotónica de silicio en la que IBM lleva un largo tiempo trabajando, y que logró evaluar satisfactoriamente durante esta semana.

No son pocos los que creen que la era del silicio está llegando a su fin, pero tal vez sea necesario hablar de silicio acompañado por conductores tradicionales como el cobre. El problema es que necesitamos mover datos. Muchos datos. Ingenieros alrededor del globo han creado toda clase de métodos para insertar más bytes en un mismo canal, sin embargo, esto no es magia, y existen límites definidos. La solución que buscan implementar esos ingenieros es nada menos que la óptica. Conocemos muy bien las virtudes de las fibras, desde un mayor ancho de banda disponible hasta la reducción en el consumo de energía. Pero una cosa es conectar dos centros de datos con fibra, y otra es llevar esa misma tecnología al interior de los chips. En otras palabras, es hora de que la larga amistad entre la óptica y la electrónica se convierta en matrimonio, dando lugar al esperado chip electro-óptico, que reemplazará una parte de las señales eléctricas con pulsos de luz.

IBM fotónico
La imagen nos brinda una sólida referencia sobre el diseño del chip electro-óptico

Eso es exactamente lo que la gente de IBM logró evaluar en los últimos días. Se calcula que su flamante chip fotónico de silicio pronto habilitará el desarrollo de nuevos transceptores con una velocidad máxima de 100 gigabits por segundo, gracias a cuatro canales multiplexados de 25 gigabits por segundo cada uno. Si bien la óptica y la electrónica del chip comparten el mismo paquete, aún existen ciertas diferencias de escala, y los láseres son producidos «fuera» del chip, requiriendo a su vez puertos de entrada dedicados. Aún así, la teoría detrás de esta tecnología es en verdad impresionante. El hecho de que el chip posea cuatro canales hoy no quiere decir que se trate de una barrera definitiva. IBM cree que es posible fabricar un chip electro-óptico con un rendimiento de 800 gigabits por segundo.

En la demo de los chips que realizó IBM se establecíó una interconexión a 100 Gb/s con una distancia máxima de dos kilómetros. Esos números tal vez no parezcan tan interesantes si tenemos en cuenta que ya existen estándares Ethernet para 40 y 100 gigabits, pero lo mejor está por venir. El siguiente paso para IBM es colocar la generación láser «dentro» del paquete (probablemente con semiconductores III-V), y más adelante, que todo el sistema óptico esté a la par de los transistores en el mismo molde. Hasta entonces, paciencia…

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Escrito por Lisandro Pardo

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