טכנולוגיה חדשה תאפשר לבנות מחשב מהיר פי 1000

יבמ חשפה פריצת דרך טכנולוגית חדשה בתחום שבבי המחשב, המאפשרת לשלב רכיבים אלקטרוניים ואופטיים על גבי אותה פיסת סיליקון – ופותחת פתח לתקשורת בין שבבים באמצעות אותות אור במקום אותות חשמליים.יבמ חשפה פריצת דרך טכנולוגית חדשה בתחום שבבי המחשב, המאפשרת לשלב רכיבים אלקטרוניים ואופטיים על גבי אותה פיסת סיליקון – ופותחת פתח לתקשורת בין שבבים באמצעות אותות אור במקום אותות חשמליים. שבבים כאלה, יהיו קטנים יותר, מהירים יותר, וחסכוניים יותר בצריכת החשמל שלהם.
יבמ צופה כי הטכנולוגיה החדשה תשפר באופן דרמטי את המהירות וביצועי התקשורת בין שבבים שונים המשולבים במערכת מחשב. השבבים החדשים ישתלבו בין השאר בפרוייקט  IBMExascaleהשאפתני של יבמ, לפיתוח מחשב-על שיהיה מסוגל לבצע יותר ממיליון-טריליונים של פעולות חישוב בשנייה – או במונח המקצועי אקסא-פלופס. מחשב כזה יהיה מהיר פי אלף מהמכונה המהירה ביותר הפועלת כיום בעולםֱ!
הטכנולוגיה החדשה, CMOS Integrated Silicon Nanophotonics, (שילוב ננו-פוטוניקה בשבבי CMOS), היא תוצאה של עשר שנות עבודת מחקר ופיתוח במעבדות המחקר של יבמ סביב העולם. הטכנולוגיה, המוגנת בפטנטים, צפויה לשנות ולשפר את תהליכי התקשורת בין שבבי מחשב – באמצעות שילוב רכיבים אופטיים ופונקציות תקשורת אופטית ישירות על גבי שבב הסיליקון. השילוב הזה מוליד שיפור של יותר מפי עשרה בצפיפות הרכיבים אותם ניתן לדחוס ביחידת שטח נתונה של שבב סיליקון המיוצר בטכנולוגיות הנוכחיות.
מעבר לשילוב בין רכיבים חשמליים ואופטיים על גבי שבב בודד, מאפשרת הטכנולוגיה החדשה של יבמ לייצר את השבבים האלה באמצעות ציוד יצור סטנדרטי, הפועל כבר כיום במפעלי מיקרו-אלקטרוניקה, וללא צורך במכונות חדשות או מיוחדות. הגישה הייחודית הזאת, מאפשרת לטרנזיסטורים מבוססי סיליקון לחלוק את אותה שכבת סיליקון עם רכיבים ננו-פוטוניים. על מנת לעמוד ביעדי היצור האלה, פיתחו מדעני יבמ מערכת שלמה של רכיבי סיליקון משולבים לתקשורת ננו-פוטונית, אקטיביים ופאסיביים, הממוזערים כולם עד לגבולות האפשריים במסגרת מגבלות הפיזיקה של האופטיקה.
באמצעות תוספת של מספר קטן של מודולים לתהליך יצור CMOS סטנדרטי, מאפשרת הטכנולוגיה החדשה ליצור מגוון רכיבים ננו-פוטוניים על גבי שבב הסיליקון, דוגמת מודולטורים (מתרגמי אותות), מאתרי אות מבוססי גרמניום, ומרבבי אותות לאורכי גל שונים – ולשלב אותם במעגלים אנלוגיים ודיגיטאליים על גבי שבבי CMOS. כתוצאה, ניתן מעתה לייצר משדרים ומקלטים אופטיים על גבי שבב סיליקון בודד בכל מפעל CMOS סטנרטי, ללא צורך להרכיב את המשדרים והמקלטים האלה ממספר גדול של חלקים המיוצרים בטכנולוגיות יקרות.

דילוג לתוכן