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Schnellstmögliche Datenübertragung

Photonics macht Lichtgeschwindigkeit zwischen CPU und Speicher möglich

24.10.16 | Autor / Redakteur: Rudi Kulzer / Andreas Donner

Der Intel Silicon Photonics 100G PSM4 Optical Transceiver unterstützt bei hoher Bandbreite 100 GbE optische Verbindungen über eine single-mode Glasfaser.
Der Intel Silicon Photonics 100G PSM4 Optical Transceiver unterstützt bei hoher Bandbreite 100 GbE optische Verbindungen über eine single-mode Glasfaser. (Bild: Intel)

Branchenprimus Intel setzt derzeit unter anderem auf Prozessoren, die neben der steigenden Rechenleistung noch flotter als bisher mit der Außenwelt kommunizieren können. Doch auch andere namhafte Konzerne der IT-Branche beschäftigen sich intensiv mit dem Thema Licht.

Der Weltmarktführer der Halbleiterindustrie steht unter Druck. Seine Jahrzehnte lange Dominanz bei Prozessoren für Computersysteme, vor allem für Personal Computer, genügt nicht mehr, um die Führungsposition zu behalten. Der in Santa Clara, Silicon Valley, ansässige Konzern muss daher für die IT-Welt neue Wege aufzeichnen, will er nicht in den Hintergrund geraten.

Im Rahmen dieser Herausforderung zeigte Intel-Managerin Diane M. Bryant auf dem Intel-Entwicklertreffen (IDF) in San Francisco zwei neue optische Transceiver, die für schnelle Datenübertragung in Lichtgeschwindigkeit aus dem Prozessor heraus sorgen sollen. Das sind nach Einschätzung von Marktbeobachtern wohl die ersten Angebote, die als wirkliche Produkte auf dem Markt kommen.

Langer Weg bis zur Produktreife

Die Vorstellung beider Transceiver von Intel kommt nicht aus heiterem Himmel, sondern ist ein Produkt einer langjährigen Entwicklung. Der Fachausdruck dieses Aufgabenfeldes wird Silicon Photonics genannt. Das Thema gibt es schon seit mehr als zehn Jahren und wird von der Branche mit großem Interesse verfolgt. Es gab aber bisher noch keine Produktankündigungen. Das könnte sich nach der jüngsten Intel-Präsentation ändern.

Ein Blick zurück: Die Wissenschaft sucht schon seit längerem einen Chiptyp, der früher mit dem Arbeitsnamen "photonischer Netzwerke-on-Chip (NoC)" bezeichnet wurde. Es geht um eine schnelle Verbindung direkt in die leistungsstarken Rechner-CPUs. Dabei soll ein auf dem Chip integrierter Laser – praktisch in Lichtgeschwindigkeit – für schnelle Datenübertragung ohne Medienbrüche sorgen. Die Anforderungen an ein solches photonisches Verbindungsnetz sind höhere Bandbreite und niedrigere Verzögerungen (Latenzen) bei deutlich geringerer Verlustleistung.

Angesichts dieser Herausforderung wurde in den letzten Jahren Zug um Zug die Photonics genannte Technik auf Silizium gebracht. Sie soll kostengünstigeren Lösungen ermöglichen. Intel hat auf den Entwicklerforen regelmäßig in den jeweiligen Keynotes darüber berichtet.

Mit Silicon Photonics ist somit ein Bereich entstanden, der ein weitreichendes Potenzial in sich trägt, wird doch Licht als Übertragungsmedium einzusetzen für viele Anwendungsfelder gesucht. Dazu gehören biologische und chemische Sensorik, Navigation, Radiofrequenzerkennung und Kommunikation. In vielen Anwendungen ist es inzwischen dringlich, die Arbeiten mit großen Datenmengen zu beschleunigen, um die Ergebnisse in quasi Echtzeit zum Anwender zu bringen.

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