Последние достижения в процессорной технологии вывели на свет узкое место - скорость взаимодействия процессоров
с памятью. Пытаться преодолеть это препятствие с помощью используемого
в настоящее время метода – уменьшая и улучшая дизайн полупроводников –
непрактично, т.к. передача данных на повышенных скоростях потребует
повышенных мощностей.
В то же время ученые из Массачусетского технологического института
(МТИ), кажется, смогли обойти проблему. Для передачи данных они
предложили использовать германиевые лазеры с соответствующими
скоростями передачи равными скоростям света в воздухе.
Новый тип германиевого лазера может привести к быстрейшему внутрикомпьютерному взаимодействию компонентов.
Ученые из МТИ продемонстрировали, что германиевый лазер, работающий
при комнатной температуре, может создавать свет с такими длинами волн,
которые будут полезны для оптических коммуникаций. Ученые надеются
применить свою новую технологию в мире процессоров – при передаче и
возможно даже при вычислениях с использованием света вместо
электричества.
Однако процесс интеграции оптических компонентов лазера с
электронными компонентами в чипе потенциально очень дорог. Создание
чипа – это чрезвычайно сложный процесс, в котором материалы
наслаиваются на кремниевую подложку с дальнейшим применением
вытравливания. В этот процесс совсем не просто вставить еще один
материал – он должен обладать возможностью к химическому связывания со
слоями над собой и под собой, а, кроме того, его нанесение должно быть
возможным при таких температурах и в таких химических средах, которые
не разрушают (влияют) на другие материалы в чипе.
При этом материалы, использующиеся в современных лазерах, вроде
арсенида галлия, в чипах использовать очень трудно – процесс их
интеграции в чип очень сложен. В результате, лазеры из них необходимо
конструировать отдельно от чипа и затем переносить на чип, что в свою
очередь значительно дороже, чем непосредственное создание лазера на
кремнии. Кроме того, арсенид галлия значительно дороже кремния.
Впрочем, интеграция германиевого лазера в процесс изготовления чипа
может быть намного проще. Ведь почти все производители чипов уже начали
интегрировать германий в процесс изготовления чипа, т.к. он увеличивает
скорость кремниевых чипов.
Новый тип германиевого лазера может привести к быстрейшему внутрикомпьютерному взаимодействию компонентов
Таким образом, ученые доказали, что полупроводники производимые из
германия и кремния, могут излучать лазерный свет (вопреки расхожему
мнению). И высокие представители крупнейших полупроводниковых компаний
уже считают разработку ученых очень обещающей.
Так, об этом прямо заявил коммерческий директор компании Analog
Devices Semiconductor Тремонт Миао (Tremont Miao). Хотя он же добавил,
что, чтобы германиевые лазеры действительно стали считаться
практическими источниками света для систем оптических коммуникаций, их
необходимо сделать более энергоэффективными. Однако, с другой стороны,
сам факт того, что ученым удалось заставить германий генерировать
лазерный свет – его очень будоражит.
|
