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Le MIT produit presque une puce informatique optoélectronique – High-teK.ca

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Deux chercheurs du MIT, travaillant avec une fonderie IBM, ont presque produit une puce informatique optoélectronique monolithique – une puce qui intègre à la fois des composants en silicium et des interconnexions optiques.

Ceci est principalement important en raison de l’utilisation par le MIT d’un processus monolithique ; un processus où toutes les fonctionnalités d’une puce sont façonnées sur une seule matrice. Chaque puce moderne est fabriquée de cette manière – mais dans l’état actuel des choses, l’équipement optique n’est jamais produit de cette manière. Actuellement, les solutions optoélectroniques impliquent une puce de silicium et des dispositifs optiques hors puce volumineux, tels que des lasers, des détecteurs et des modulateurs. Ces appareils consomment de grandes quantités d’électricité et sont beaucoup trop volumineux pour être inclus dans un ordinateur portable ou de bureau.

En conséquence, l’industrie des télécommunications est le seul véritable secteur qui utilise des réseaux optiques. La pensée du MIT est que si des puces optoélectroniques monolithiques peuvent être produites – où les lasers, les guides d’ondes, les photodétecteurs et les modulateurs sont tous sur le même morceau de silicium – des entreprises comme Intel et TSMC seront beaucoup plus susceptibles de rechercher des solutions optoélectroniques. Jusqu’à présent, le MIT a produit une puce optoélectronique monolithique avec des photodétecteurs intégrés, des résonateurs en anneau et des guides d’ondes, mais ils n’ont pas réussi à graver des canaux sous les guides d’ondes, ce qui est nécessaire pour empêcher les fuites de lumière.

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Vladimir Stojanovic, l’un des chercheurs travaillant sur le projet, admet qu’il faudrait modifier un peu les processus existants pour que les puces optoélectroniques monolithiques deviennent une réalité. Il dit également, cependant, qu’il pourrait être plus facile d’ajouter des composants optiques aux puces construites de bas en haut, ce qui couvre la plupart des conceptions «3D», y compris Puces FinFET 22 nm d’Intel.

Dans les prochaines années, nous verrons donc probablement la première génération de puces optoélectroniques. Ces premières puces auraient des lasers hors puce, ce qui signifie qu’elles seraient probablement utilisées pour des interconnexions hors puce, comme entre votre CPU et votre RAM. Les lasers sur puce sont un peu plus éloignés, mais quand ils rouleront enfin, nous nous pencherons sur les puces multicœurs qui utilisent la lumière au lieu de l’électricité pour communiquer.

Le principal avantage de l’utilisation de la lumière est une énorme réduction de puissance, et potentiellement une grande augmentation de la bande passante. En général, l’augmentation de la bande passante sur une connexion électrique nécessite plus de puissance. Les ordinateurs constituent déjà un pourcentage important des besoins énergétiques de l’humanité, et les interconnexions optiques pourraient grandement contribuer à réduire la consommation d’énergie à long terme. Les mêmes techniques de multiplexage qui sont utilisées pour transporter térabits par seconde sur les réseaux de fibre optique s’appliquerait également aux puces informatiques.

Enfin, le MIT spécule qu’il devrait être possible de créer des puces où un seul cœur peut communiquer avec tous les autres cœurs en même temps à l’aide de lasers. Fondamentalement, imaginez une puce à 100 cœurs où chaque cœur a son propre laser. Au lieu de mélanger les données vers et depuis la mémoire/le cache, chaque puce pourrait simplement envoyer des données directement vers d’autres cœurs. Non seulement cela permettrait d’économiser de l’énergie, mais ce serait incroyablement rapide.

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