Nanoswitch soll Rechenkerne eines Chips per Licht verbinden

Photonischer Nanoswitch von IBM für künftige Many-Core-Prozessoren

IBM-Forscher haben einen photonischen Nanoswitch entwickelt. Er soll in künftige Generationen von Computerchips integriert werden, um Informationen zwischen einzelnen Prozessorkernen über Lichtsignale statt Elektronen auszutauschen. So sollen sich deutlich schnellere Chips bauen lassen, die wesentlich weniger Energie verbrauchen als heutige Computerchips.

Der photonische Nanoswitch ist nach Ansicht von IBM ein wesentlicher Schritt hin zu Computerchips, die Informationen über Lichtsignale austauschen. Er soll in entsprechenden Chips dafür sorgen, dass Lichtsignale den jeweils zuständigen Rechenkern erreichen, denn die einzelne Recheneinheit will IBM über ein optisches Netz auf dem Chip miteinander verschalten.

Photonischer Nanoswitch

Die IBM-Forscher um Yurii Vlasov am T.J. Watson Research Center veröffentlichen ihre Entwicklung im Journal Nature Photonics. Dabei ist der Nanoswitch recht kompakt, rund 2.000 würden auf einer Fläche von einem Quadratdmillimeter Platz finden. Zudem kann er Licht von verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig "switchen" und je Wellenlänge bis zu 40 GBit/s verarbeiten. Insgesamt soll er so eine Bandbreite von 1 TBit/s erreichen können. Starke Temperaturschwankungen, wie sie innerhalb eines Chips auftreten können, seien für den Nanoswitch kein Problem.

Die Kommunikation innerhalb eines Chips per Licht wird aus Sicht von IBM mit zunehmender Zahl an Rechenkernen den Datenaustausch über Kupferverbindungen ersetzen. Dieser Ansatz würde bei sehr vielen Kernen aber zu viel Strom benötigen und sei zudem nicht in der Lage, entsprechend hohe Bandbreiten zu erreichen.