Yhdysvaltaltalaisen MIT:n spinout-yritys Ayar Labs on kehittänyt CMOS-pohjaisia siruja, jotka siirtävät dataa valon avulla, mutta prosessoivat laskentaa elektronisesti. Uudenlainen rakenne yhdistää optisen tiedonsiirron perinteisen tietokonepiirin laskentaprosessiin.

Nykyinen mikropiiritekniikka ei sellaisenaan oikein sovi optiikkaan. CMOS-prosessin perusteellisten muutosten välttämiseksi Ayarin kehittäneet tutkijat keskittyivät miniatyrisoitujen optisten komponentteihin ja perinteisen piisuunnittelun virittämiseen.

Näin voidaan piirisuunnitelman sisältää optiikkaa tiukemmin konfiguroituna kuin milloinkaan aiemmin mikropiirien rakenteissa. Joulukuussa Ayar Lab sopi GlobalFoundriesin kanssa tuottavansa ensimmäisen tuotteensa, optisen Brilliant I/O-järjestelmän, markkinoille ensi vuonna.

Sirut voivat vähentää energiankulutusta noin 95 prosentilla siru-siru-viestinnässä ja kasvattaa kaistanleveyttä kymmenkertaiseksi vastaaviin kuparipohjaisiin versioihin nähden.

Massiivisissa datakeskuksissa sirut voisivat vähentää kokonaisenergiakulutusta 30 – 50 prosenttia, sanoo Ayari Labsin toimitusjohtaja Alex Wright-Gladstein.

Jerusalemin Heprean yliopiston (HU) fyysikko Uriel Levy tiiminsä kanssa ovat puolestaan luoneet teknologiaa, jonka avulla tietokoneet ja optiset viestintäpiirit voivat toimia sata kertaa nopeammilla eli terahertsien nopeuksilla.

Terahertsisen mikrosirun luomisen kaksi suurta haastetta ovat ylikuumeneminen ja skaalautuvuus. Flash-muistitekniikasta tuttua Metal-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon (MONOS) -rakennetta käyttäen, Levy ja hänen ryhmänsä ovat kehittäneet uudenlaisen integroidun piirirakenteen.

Laajimmillaan onnistuessaan tekniikka mahdollistaa nykyisten 8-16 gigahertsisten tietokoneiden toimimisen tulevaisuudessa terahertsien nopeuksilla.

LISÄÄ: Nanobitteja.fi (LINKKI) ja MIT:n artikkeli (LINKKI)

Kuvat: Ayar Labs