Оптические компьютеры: новый прорыв

Оптическая передача данных в компьютерных устройствах всегда привлекала внимание ученых, поскольку свет может передавать больший объем информации и с большей скоростью. Суммарная производительность компьютера при этом многократно возрастает.

Но как при этом не только передавать данные, но и обеспечить возможность их временного хранения? Эту проблему решила группа ученых под руководством Юрия Власова из исследовательского центра IBM в Нью-Йорке, которые придумали своеобразные буферные устройства для временного хранения оптических сигналов.

Эти буферы могут значительно повысить суммарную вычислительную производительность уже существующих компьютеров, поскольку современные процессоры становятся всё более мощными, а оптические соединения смогут устранить "заторы" в потоках передаваемых данных.

Большие задержки можно получить при помощи направления света в оптические волокна, но подобные "линии задержки" должны быть слишком длинными, и разместить их в размере одной микросхемы практически невозможно, или, по крайней мере, очень дорого. Для практических целей линия задержки должна размещаться на площади 1 кв. мм, а ее конструкция должна быть такой, чтобы ее можно было осуществить на нынешних предприятиях.

Исследователям IBM удалось создать устройство, удовлетворяющее этим требованиям. Они предложили конструкцию из 100 следующих друг за другом "микрокольцевых резонаторов", размещаемых на поверхности кремния с помощью стандартной CMOS-технологии. Кольцевая структура резонатора обеспечивает многократную циркуляция света внутри него - тем самым и достигается необходимая задержка.

Прототип позволяет хранить 10 бит информации на площади 0,03 кв. мм. Такая плотность оптической записи информации составляет около 10% плотности, реализуемой при магнитной записи на обычной дискете. Однако уже сейчас есть возможность интегрировать сотни подобных устройств на одной микросхеме.