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La photonique au coeur de l’ordinateur

IBM vient de réa­li­ser une avan­cée signi­fi­ca­tive dans le domaine de la pho­to­nique appliquée à la trans­mis­sion de signaux numé­riques. Tout le monde a déjà entendu par­ler de trans­mis­sion de don­nées par fibre optique. Les signaux élec­triques sont trans­for­més en impul­sions lumi­neuses qui tran­sitent dans une fibre com­po­sée de plu­sieurs fils de verre ou de plas­tique. L’opération inverse est réa­li­sée en bout de ligne afin de pou­voir trai­ter les don­nées. Les avan­tages sont : pertes de signal et échauf­fe­ment faibles, bande pas­sante et vitesse de trans­mis­sion élevées.

Fibres optiquesActuel­le­ment, le nombre de coeurs inté­grables dans un CPU est for­te­ment limité par les effets ther­miques. En effet, le trans­port de don­nées est réa­lisé à l’aide d’électrons cir­cu­lant dans un conduc­teur métal­lique. Ce mou­ve­ment d’électrons entraine un échauf­fe­ment non négli­geable du conduc­teur, avec la fréquence comme fac­teur aggra­vant. Plus la fréquence de trans­mis­sion est élevée et plus les effets ther­miques se font ressentir.

On com­prend donc l’intérêt de l’utilisation de liai­sons optiques au sein d’un pro­ces­seur. La dimi­nu­tion de la cha­leur déga­gée est impor­tante, ce qui entraine égale­ment une dimi­nu­tion de la consom­ma­tion élec­trique. Le nombre de coeurs inté­grables serait donc lar­ge­ment aug­menté. Ces avan­tages com­bi­nés à l’augmentation conséquente de la bande pas­sante ouvrent la porte pour les avan­cées futures en terme de vitesse et de capa­cité de trai­te­ment des processeurs.

La grande avan­cée d’IBM réside dans la tech­no­lo­gie uti­li­sée pour la réa­li­sa­tion de leur com­po­sant connu sous le nom de modu­la­teur électro-optique Mach-Zehnder. Celle-ci per­met une minia­tu­ri­sa­tion de 100 à 1 000 fois supé­rieure à ce qui avait été pré­senté précédemment.

Source : IBM Press Room
Photo : Wiki­pe­dia, GFDL license
Vidéo : IBM Press Room