La perspective de puces photoniques pour les systmes informatiques se concrtise encore un peu plus. IBM vient de tester une technologie de transfert 100 Gbit/s quil compte utiliser dans ses data centers. Paralllement, des ingnieurs de luniversit de lUtah (tats-Unis) ont mis au point des sparateurs de faisceau photonique lchelle du micron qui pourraient tre intgrs par millions sur une seule puce de silicium.
Ce botier renferme plusieurs centaines de puces photoniques destines fabriquer des metteurs-rcepteurs capables de transfrer les donnes 100 Gbit/s. IBM compte intgrer ces composants dans ses futurs serveurs et supercalculateurs.
IBM travaille depuis plusieurs annes sur la technologie photonique et plus particulirement sur le moyen dassocier loptique et llectronique afin de crer des interconnexions et des processeurssusceptibles de dmultiplier les performances des serveurs, des supercalculateurs et peut-tre un jour des ordinateurs personnels. Big Blue, comme est surnomme l'entreprise, vient de franchir une tape importante dans ce domaine. Ses chercheurs ont cr ce quils appellent un design de rfrence en combinant sur une puce de silicium des composants optiques et des circuits lectriques. Ceci ouvre la voie la fabrication dmetteurs-rcepteurs optiques pour les interconnexions des data centers qui permettront de multiplier la bande passante pour lesapplications de cloud computing et de Big Data.Les quipes dIBM Research bases New York (tats-Unis) et Zurich (Suisse) ont cr une puce photonique sur silicium qui transfre les donnes partir dune seule fibre optique en utilisant quatre couleurs qui reprsentent chacune uncanal dune capacit de 25 Gbit/s. Ces canaux peuvent tre multiplexs en longueur donde pour atteindre une bande passante cumule de 100 Gbit/s. Selon IBM, un metteur-rcepteur photonique intgrant cette technologie pourrait, thoriquement, tlcharger un film haute dfinition en deux secondes ou encore partager 63 millions de messages Twitter ou six millions dimages en peine une seconde.Faire cohabiter les protons et les lectrons au cur dun processeur

Lors des essais, le transfert de donnes cette vitesse a t effectu sur une distance de deux kilomtres. IBM compte employer cette technologie pour crer des interconnexions trs hautdbit entre les composants des futurs supercalculateurs et aussi entre les serveurs des data centers qui auront traiter un volume de donnes toujours plus important.Remplacer les cbles en cuivre par la photonique pour lier les parties stockage, rseau ainsi que les serveurs entre eux au sein des data centers peut contribuer acclrer les applications mais aussi rduire les cots en diminuant les alimentations et les ventilateurs de refroidissement. De quoi rpondre aux exigences futures en matire de cloud computing, danalyse de donnes et le dveloppement des intelligences artificielles bases sur lapprentissage machine. Outre la performance, la technologie dIBM a lavantage de pouvoir tre fabrique partir du processus industriel standard employ pour la production des puces en silicium, ce qui ouvre la voie une commercialisation assez rapide.Dautant plus quune autre avance qui vient elle aussi dtre rendue publique pourrait aider IBM,Intel et consorts progresser dans le dveloppement de processeurs photoniques encore plus puissants. Car actuellement, ces prototypes de processeurs photoniques sont en fait hybrides. Ils associent des technologies optiques avec des composants lectroniques, ce qui signifie que les donnes qui circulent trs haute vitesse sous forme de photons dans la partie optique arrivent dans une sorte d'entonnoir lorsquelles redeviennent des lectrons. Tout lenjeu est donc de parvenir rduire au maximum la part dlectronique.
Ceci est le sparateur de faisceau photonique mis au point par luniversit de lUtah. Il permet de diviser les ondes lumineuses en deux canaux pour vhiculer les informations. Il ne mesure que 2,4 x 2,4 microns et ses concepteurs affirment que lon pourrait en intgrer plusieurs millions dans un seul processeur. Dan Hixson,University of Utah College of Engineering

Vers une rduction des composants lectroniques

Aux tats-Unis, une quipe de l'universit de lUtah a russi crer un sparateur de faisceau photonique dont la taille est de seulement 2,4 x 2,4 microns contre 100 x 100 microns prcdemment. Comme lexpliquent les chercheurs dans leur article paru dans la revue Nature Photonics, il permet de diviser les ondes lumineuses en deux canaux pour vhiculer les informations. cette chelle, il serait possible dintgrer plusieurs millions de sparateurs de ce type au sein dune puce sur silicium. Combin avec dautres technologies optiques, ce sparateur permettra de rduire davantage la part des composants lectroniques (diodes, transistors) qui sont autant de goulets dtranglement pour la circulation des donnes au cur dun processeur.Et comme chez IBM, la production de ce sparateur peut se faire avec les technologies existantes de production des puces silicium. En outre, le fait de rduire la part lectrique de larchitecture permet de consommer moins dnergie et de dgager moins de chaleur. Deux avantages qui profiteraient directement lautonomie et aux performances des smartphones et tablettessoulignent les chercheurs. Selon eux, leur sparateur de faisceau peut tre prt dans trois ans.