A Fujitsu Laboratories kompakt szilícium-alapú fotonikai fényforrást fejlesztett

A megoldást az exaflop-kategóriájú szuperszámítógépek és felső kategóriás szerverek processzorai közötti optikai csatlakozásra alkalmazva új lehetőség nyílik szupergyors számítógépek építésére.  

Háttér

Az utóbbi időben kb. másfél évente megduplázódott a szuperszámítógépek teljesítménye. Jelenleg folynak a kutatások az exaflop-kategóriájú szuperszámítógépek megépítésére, amelynek céldátuma 2020. Az ilyen ultragyors számítógépek megalkotásához olyan nagy sebességű és kapacitású összekapcsolási megoldásokra lesz szükség, amelyekkel a processzorok másodpercenként többször tíz terabites sebességgel tudnak adatokat továbbítani egymásnak. Ám a jelenlegi rézkábel-alapú elektromos csatlakozók felső sebességhatáruk felé közelednek. Emiatt kutatások indultak a processzorok közötti optikai csatlakozási lehetőségek vizsgálatára.

A processzorok közötti nagy kapacitású optikai csatlakozás biztosítása érdekében komoly kutatások indultak a szilícium-alapú fotonikára épülő optikai adóvevők fejlesztésére. A szilícium-alapú fotonika lehetővé teszi az optikai adóvevők méretének miniatürizálását, így az egységek a CPU-k mellett, nagy sűrűségben helyezhetők el. És mivel szilícium-alapú félvezető-gyártási technológiával készülnek, nagy volumenben, kis költséggel állíthatók elő.

Az új technológiáról

A Fujitsu Laboratories kifejlesztette a világ első olyan komplat szilícium-alapú fotonikára épülő fényforrását, amelynek működéséhez nincs szükség hőszabályozásra. A fényforrás egy szilíciumtükörből és egy félvezető optikai erősítőből áll. A szilíciumtükör egy gyűrű rezonátort és egy hullámhosszt szabályozó Bragg-reflektort tartalmaz.

A fényforrásban és az optikai modulátorban egyaránt megtalálható gyűrű rezonátorok mérete tökéletesen egyforma, így CPU hője azonos változást okoz a fényforrás hullámhosszában és az optikai modulátor működési hullámhosszában. Emiatt nincs szükség a jelenlegi technológiánál használt hőszabályozó mechanizmus alkalmazására, és az optikai adóvevő is kompaktabb és energiahatékonyabb lehet. Az adó komponens mérete 1 mm alá zsugorítható. Az egységeket sorba rendezve a nagy kapacitású optikai csatlakozóhoz olyan optikai adóvevő alakítható ki, amelyet kis mérete folytán a CPU-modulra lehet szerelni.

Eredmények

A technológia előkészíti a nagy kapacitású és kis fogyasztású optikai csatlakozókat nagy tömegben alkalmazó exaflop-kategóriájú szuperszámítógépek és felső kategóriás szerverek fejlesztését. A Fujitsu Laboratories tovább kívánja folytatni az új fényforrás-technológiára épülő optikai adóvevők fejlesztését a nagy kapacitású csatlakozó megoldások létrehozásához.

Forrás: Sajtóközlemény