Vers un ordinateur à l'échelle Tera

Des chercheurs d'Intel ont trouvé un moyen d'augmenter la vitesse d'un modulateur au silicium afin qu'il puisse encoder des données sur des faisceaux de lumière à une vitesse de 40 gigabits par seconde, battant le précédent record de l'entreprise de 10 gigabits. En comparaison, les modulateurs commerciaux, qui sont constitués de matériaux coûteux sans silicium, n'ont été disponibles que récemment à 40 gigabits par seconde.

Les modulateurs sont des composants cruciaux dans tous les réseaux à fibres optiques, convertissant des bits d'information en impulsions lumineuses. Mais les modulateurs d'aujourd'hui sont faits de matériaux coûteux tels que le niobate de lithium, et ils ne peuvent pas être facilement réduits et produits en série. Mario Paniccia, le chercheur principal des travaux, pense qu'en fabriquant des modulateurs et autres dispositifs photoniques, tels que des lasers et des détecteurs, à partir de silicium bon marché, il peut révolutionner les télécommunications, ainsi que l'intérieur de votre ordinateur. Si les appareils photoniques sont bon marché, dit-il, alors ils pourraient être intégrés dans les entrailles d'un PC ; des faisceaux lumineux rapides pourraient remplacer les fils de cuivre actuellement utilisés pour déplacer les bits entre les cœurs de traitement et vers et depuis la mémoire.

Intel a été sur une lancée récemment, produisant des articles de revues et des documents de conférence détaillant ses dispositifs photoniques au silicium. En 2004, l'équipe de Paniccia a dévoilé un modulateur au silicium d'un gigabit par seconde, et en 2005, les chercheurs ont amélioré la vitesse à 10 gigabits. La même année, ils ont construit un remarquable laser tout silicium. En 2006, l'équipe a annoncé un laser hybride combinant du phosphure d'indium et du silicium, lui permettant d'être traité de la même manière que d'autres dispositifs au silicium. (Le laser hybride sera très probablement utilisé dans les applications de communication et informatiques, tandis que le laser tout silicium sera utile pour certains types d'imagerie médicale.) Et en janvier, les chercheurs ont augmenté leur modulateur à 30 gigabits par seconde.

Avec tous ces appareils dont les performances s'améliorent rapidement, Paniccia dit qu'il est temps de commencer à penser à intégrer des lasers et des modulateurs hybrides sur une seule puce. Étant donné que les deux dispositifs sont à base de silicium, ils peuvent être fabriqués à moindre coût, en tirant parti des installations et des techniques de fabrication existantes. Idéalement, d'ici cinq ans, dit Paniccia, Intel disposera d'une puce de la taille d'un ongle capable d'envoyer un térabit de données. Ce serait une vitesse suffisante pour télécharger des films au format DVD sur Internet en quelques secondes et restituer des graphiques tridimensionnels complexes sur des ordinateurs en temps réel.

En construisant des modulateurs et des lasers hybrides en silicium, Intel espère construire une puce unique capable de débits de données en térabits par seconde. Cette image montre un modulateur en silicium de 40 gigabits par seconde maintenu au centre d'une monture. Crédit : Intel

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