Mach-Zehnder-Modulator soll Geschwindigkeit erhöhen und Stromverbrauch senken
IBM-Forscher prognostizieren Supercomputer auf einem Chip
Forscher aus IBMs T.J. Watson Research Center im US-amerikanischen Yorktown Heights haben einen technischen Durchbruch bekanntgegeben, der es ermöglichen soll, Supercomputing-Rechenpower auf einem Chip unterzubringen: IBM will auf der Basis kürzlich verkündeter Forschungsergebnisse eine effiziente Methode entwickeln, um Hunderte oder Tausende von Kernen auf einem Mikrochip mit Lichtsignalen zu verbinden, was den bislang erforderlichen Einsatz von Verdrahtung zwischen den Kernels erübrigen soll.
Ein so genannter elektro-optischer Mach-Zehnder-Modulator aus Silizium konvertiert dabei – wie im Prinzip vom Optical Networking bekannt – elekrische Signale in Lichtimpulse. Die Verwendung eines elektro-optischen Verfahrens statt elektrischer Signale, die über Kupferdrähte laufen, für die Server- und PC-Produktion soll damit die Integration optischer Routing-Netzwerke auf einzelnen Chips vorantreiben. Ein Mach-Zehnder-Modulator ist laut IBM zirka 100- bis 1000-mal kleiner als ähnliche Modulatoren. Damit könne sein Einsatz Betriebskosten, Stromverbrauch und Hitzeentwicklung deutlich senken und die Kommunikationsbandbreite zwischen den Chipkernen im Vergleich zu herkömmlichen, kupferverdrahteten Chips drastisch erhöhen.
IBM nennt sehr anschauliche Zahlen zum Energiesparpotenzial: Die derzeit schnellsten Supercomputer verbrauchen laut IBM ebenso viel Energie wie rund 100 Eigenheime. Supercomputer auf Siliziumchipbasis hingegen würden mit dem Energieverbrauch einer Glühbirne auskommen. Oder, prosaischer formuliert: Die Verwendung von Lichtimpulsen zur Informationsübertragung zwischen Chip-Kernels könne die Kommunikation um den Faktor 100 beschleunigen, während sich der Stromverbrauch gleichzeitig um 10 Prozent reduziere.
Die IBM-Forscher haben ihre Ergebnisse kürzlich in einem Artikel des Fachmagazins "Optics Express" im Detail vorgestellt.
LANline/wg
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