About / Advertise
Optik i halvledare
nästa år
IBM:s kiselfotonik är komplett och redo för massproduktion. Nästa år tillverkar IBM optotransceivers åt kund.Här är IBM:s optiska halvledarkomponenter Den optiska växeln har en omkopplingstid på fem nanosekunder.  Modulatorn har en bandbredd på 20 GHz.  En åttakanalsmultiplexer har en kanalseparation på 3,2 nm, högst 10 dB överhörning och en temperaturtolerans på ±10 °C.  Kopplingspunkten till en fiber har en förlust på mindre än 1 dB och på en bredd på 1 mm kan 8 Tbit/s överföras.  Vågledare tappar mindre än 3 dB/cm och kan läggas ut med 20 µm mellanrum.  Detektorns bandbredd är 40 GHz. Mer data finns i en presentation från Semicon, här (länk). |
IBM produktlanserar sin teknik för att blanda elektroniska transistorer och optiska komponenter på samma kiselchips. Tekniken heter CMOS integrated nanophotonics. ”CMOS” är den tillverkningsteknik som idag används för halvledare och "nanofotonik" är vad IBM kallar sin optiska halvledarteknik.
IBM med partners har lovat kiselfotonik i mer än ett decennium. Nu är tekniken färdigutvecklad och IBM har börjat skriva kontrakt med kunder. IBM har de optiska komponenterna på plats och designverktyg för att konstruera kretsar med dem.
Optiken används för att flytta data. Logiken sköts med klassisk elektronik.
Modulatorer, vågledare, våglängdsmultiplexorer, växlar och ljusmottagare är de optiska komponenter som IBM hittills demonstrerat i cmos. Nästa år kommer IBM också att kunna tillverka den sista viktiga komponenten – en emitter, det vill säga en lysdiod.
Tiden det tar att flytta data över och mellan chip begränsar alltmer utvecklingen av snabbare datorer. Endast en tusendel av energin i dagens processorer används för logiska operationer. Med optisk kommunikation hoppas man kunna flytta upp prestanda. IBM kommer själv att använda sin teknik för att bygga superdatorer med tusen gånger högre prestanda än dagens superdatorer.
I första skedet kommer IBM-tekniken att användas för kommunikation mellan kretskort, därefter mellan chips på kretskort och slutligen internt på chips. En processor år 2016 skulle i en åskådlig bild från IBM bestå av tre staplade chips: ett med cpu-kärnor, ett med minnesblock och ett med ett optiskt nät som knyter ihop delarna.
Till att börja med används tekniken för att implementera snabb kommunikation billigare.
IBM är inte först med att integrera optiska komponenter i CMOS. Men IBM:s teknik är enligt IBM tio gånger mindre än vad någon rapporterat hittills – en transceiverkanal ryms på en halv mm2 mot det tidigare rekordet 6 mm2.
IBM säger sig vara ensam om att kunna överföra en terabit/s på ett chips. Detta görs via 50 kanaler om 20 Gbits/s vardera. Chipsytan som används för detta är endast 25 mm2. Eller 4 mm2 om man räknar bort kontaktering och kondensatorer.
IBM finslipar nu tillverkningsprocesserna och hoppas kunna vara igång med massproduktion av optiska transceivers nästa år.
