Un Importante Risultato Raggiunto da Intel Conferma che i Raggi di Luce Possono Sostituire i Circuiti nei Futuri Computer

Intel Realizza il Primo Collegamento al Mondo End-to-End Basato su  Fotonica del Silicio con Laser Integrati; Questo Risultato Potrebbe  Rivoluzionare la Progettazione dei Computer, Incrementare Notevolmente  le Prestazioni e Portare Risparmio di Energia


PUNTI PRINCIPALI

  • Gli  Intel Labs hanno creato il primo collegamento dati al mondo basato su  ottica in silicio con laser integrati, impiegando tecnologia ibrida  silicio – laser (Hybrid Sylicon Laser).
  • Il  chip sperimentale è in grado di trasferire i dati a una velocità di 50  miliardi di bit al secondo (50 Gbps). I ricercatori ora stanno cercando  di ottenere velocità ancora più elevate.
  • La  disponibilità di fibre ottiche ad alta velocità e a basso costo, basate  su questa tecnologia, permetterebbe ai produttori di computer di  ripensare completamente il tradizionale design dei sistemi, dai netbook  ai supercomputer.
  • Le  aziende dotate di server farm o di data center potrebbero eliminare i  colli di bottiglia delle prestazioni con notevoli risparmi in termini di  costi operativi riguardanti lo spazio e l’energia, sostituendo molti  cavi con una sola fibra ottica.

ASSAGO (MILANO), 27 luglio 2010 – Intel Corporation ha annunciato un importante passo avanti nelle sue  ricerche focalizzate sull’utilizzo di fasci di luce come supplenti degli  elettroni nella loro funzione di trasporto dei dati all’interno dei  computer. La società ha sviluppato un prototipo – a fini di ricerca –  che costituisce il primo esempio al mondo di collegamento dati basato su  ottica in silicio con laser integrati. Il collegamento è in grado di  trasferire dati su distanze maggiori a velocità notevolmente superiori  rispetto all’attuale tecnologia in rame, fino a 50 Gigabit di dati in un  secondo, ossia l’equivalente di un intero film HD trasferito ogni  secondo.

Oggi i componenti dei computer sono collegati mediante cavi o piste in  rame su circuiti stampati. A causa del deterioramento del segnale,  che  deriva dall’utilizzo di metalli come il rame per la trasmissione dei  dati, tali piste hanno una lunghezza massima circoscritta. Ciò comporta  dei limiti alla progettazione dei computer, obbligando a posizionare  processori, memoria e altri componenti a pochi centimetri di distanza.  Il risultato odierno è un ulteriore passo avanti verso la sostituzione  di questi collegamenti con fibre ottiche finissime e leggere, in grado  di trasferire quantità molto superiori di dati su distanze molto  maggiori, trasformando radicalmente il design dei computer del futuro e  modificando il modo in cui saranno progettati i data center di domani.

La Fotonica del Silicio troverà applicazioni in diversi settori  dell’industria dell’informatica. Per esempio, con queste velocità nella  trasmissione dati, si potrebbe benissimo immaginare un display 3D per  l’home entertainment e la video conferenza con una risoluzione tale per  cui le persone dall’altra parte (gli attori dei film) ci sembreranno  così vicine, come se condividessero il nostro stesso spazio. Inoltre i  componenti dei data center o dei supercomputer di domani potrebbero  essere disseminati  per l’edificio o perfino in un campus e comunicare  tra loro ad alta velocità, invece di essere posizionati a distanza per  via dei pesanti cavi in rame di capacità e portata ridotta. Ciò  consentirà agli utenti dei data center – per esempio un’azienda che  gestisce un motore di ricerca, un fornitore di cloud computing o un data  center finanziario –  di incrementare le proprie prestazioni, le  proprie capacità e di risparmiare in termini di spazio e di energia;  oppure di aiutare gli scienziati a costruire supercomputer più potenti,  capaci di risolvere i più complicati problemi al mondo.

Justin Rattner, Chief Technology Officer di Intel e Director degli Intel  Labs, ha illustrato il Silicon Photonics Link alla conferenza  Integrated Photonics Research che si è svolta a Monterey, in California.  Il collegamento a 50 Gbps è simile a un “concept vehicle” e consente ai  ricercatori Intel di testare nuove idee, proseguendo nella ricerca e   lo sviluppo di tecnologie sulle fibre ottiche capaci di trasferire i  dati usando i raggi luminosi a basso costo e il silicio, di facile  produzione. Se da un lato le telecomunicazioni e altre applicazioni  utilizzano già i laser per trasmettere le informazioni, dall’altro le  attuali tecnologie risultano ancora troppo costose e ingombranti per  essere utilizzate nei PC.

“Questo risultato, ovvero il primo collegamento al mondo a 50 Gbps con  laser ibridi al silicio integrati, segna un’importante svolta nella  nostra visione a lungo termine che intende portare le comunicazioni  ottiche –  a elevata larghezza di banda e a basso costo – all’interno  dei PC, dei server e dispostivi elettronici del futuro”, ha dichiarato  Rattner.

Il prototipo di collegamento a 50 Gbps è il risultato di un programma di  ricerca sulla Fotonica del Silicio, che prosegue da diversi anni e che  ha conseguito diverse “prime mondiali.” È costituito da un trasmettitore  in silicio e da un chip ricevitore, ciascuno dotato di tutti i  necessari elementi di base derivanti dalle precedenti scoperte di Intel,  tra cui il primo laser ibrido al silicio sviluppato in collaborazione  con l’Università della California a Santa Barbara nel 2006, oltre ai modulatori ottici ad alta velocità e ai foto rilevatori annunciati nel 2007.

Il chip trasmettitore è costituito da quattro laser di questo tipo, i  cui fasci di luce, al termine del loro viaggio, arrivano a un modulatore  ottico che codifica i dati a 12,5 Gbps. I quattro fasci vengono quindi  combinati e fatti uscire su una singola fibra ottica con una velocità  dei dati pari a 50 Gbps. All’altra estremità del collegamento, il chip  ricevitore separa i quattro fasci ottici indirizzandoli all’interno dei  foto rilevatori, che riconvertono i dati in segnali elettrici. Entrambi i  chip sono assemblati utilizzando tecniche di produzione a basso costo  già ampiamente utilizzate nell’industria dei PC. I ricercatori Intel  sono già al lavoro per aumentare la velocità dei dati scalando la  velocità del modulatore e incrementando il numero dei laser su ogni  chip, aprendo la strada verso futuri collegamenti ottici a velocità di  terabit/s, sufficienti per trasferire una copia dell’intero contenuto di  un normale notebook in un secondo.

Questo progetto di ricerca differisce dalla tecnologia Light Peak di  Intel, anche se entrambe fanno parte della strategia I/O di Intel. Light  Peak cerca di portare una connessione ottica multiprotocollo a 10 Gbps  nelle piattaforme client Intel per applicazioni a più breve termine. La  Fotonica del Silicio è un programma di ricerca volto a utilizzare  l’integrazione del silicio per ottenere larghezze di banda di I/O in  scala Tera che, con il tempo, potrebbero essere utilizzate per una vasta  gamma di applicazioni future.

Informazioni su Intel
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