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Intel, la fotonica integrata trova sempre più spazio nei data center

Durante Intel Labs Day, la società americana ha presentato avanzamenti tecnologici sulla fotonica nei chip di silicio a basso costo e alti volumi di produzione per abilitare i data center.

Queste evoluzioni rappresentano un progresso fondamentale nel campo delle interconnessioni ottiche, funzionali a rispondere all’esigenza di scalare le prestazioni dell’input/output (I/O) elettrico con il crescere dei carichi di lavoro associati ai dati, che richiedono grande potenza di calcolo e congestionano il traffico di rete nei data center.

Intel ha fatto passi avanti nei componenti chiave di questa tecnologia, compresa la miniaturizzazione, aprendo la strada verso una più stretta integrazione fra le tecnologie ottiche e quelle del silicio.

I nuovi carichi di lavoro basati su dati crescono di giorno in giorno all’interno dei data center, con movimenti di dati sempre maggiori da un server all’altro che mettono a dura prova la capacità delle attuali infrastrutture di rete. Il settore si sta rapidamente avvicinando ai limiti delle prestazioni elettriche I/O.

Con il crescere della richiesta di ampiezza di banda, la crescita in queste prestazioni non riesce a tenere il passo, con il risultato di un “I/O power wall” che limita la potenza disponibile per le operazioni di calcolo. Inserendo l’I/O ottico direttamente nei nostri server e nei nostri pacchetti, possiamo abbattere questa barriera, consentendo ai dati di muoversi con maggiore efficienza.

I componenti della nuova tecnologia fotonica di Intel

I nuovi componenti presentati da Intel  includono generazione di luce, amplificazione, rilevamento, modulazione, circuiti di interfacciamento CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) e integrazione dei pacchetti, e sono essenziali per ottenere una fotonica integrata.
Un prototipo mostrato durante Intel Labs Day presenta uno stretto accoppiamento fra fotonica e CMOS, andando a dimostrare il concetto di una futura piena integrazione dell’ottica fotonica con il silicio.

Intel ha inoltre illustrato dei modulatori micro-ring che sono 1.000 volte più piccoli rispetto a componenti tradizionali. Le grandi dimensioni e il costo dei modulatori convenzionali in silicio hanno rappresentato un limite per l’introduzione della tecnologia ottica nei server, che richiederebbero l’integrazione di centinaia di questi dispositivi. I risultati ottenuti da intel tracciano la via verso un’utilizzo esteso della fotonica in silicio oltre gli strati superiori della rete fin dento al server e in futuri pacchetti server.

La ricerca sulla fotonica integrata ha mostrato progressi significativi verso l’ambizioso obiettivo di Intel di sfruttare la luce come base della tecnologia di connettività. La nuova ricerca apre molte possibilità, comprese future architetture più disaggregate, con un maggior numero di blocchi funzionali quali calcolo, memoria, acceleratori e periferiche sparsi su tutta la rete e interconnessi tramite ottica e software ad alta velocità e connessioni a bassa latenza.

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