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PLATON a pu appliquer la plasmonique aux systèmes de routage de nouvelle génération

Le nouveau circuit SOI (silicium sur isolant) du projet PLATON, associe la plasmonique avec la photonique sur silicium, au service d'une informatique plus rapide et plus économe en énergie.

La révolution du Big Data n'est peut-être pas évidente pour tout le monde, mais elle est bien là! En 2009, le monde a généré dans les 0,79 zettaoctets (environ 1 milliard de milliards de gigaoctets). Et avec la poursuite du développement du «cloud computing» (informatique en nuage), l'augmentation du nombre d'appareils connectés et l'avènement de l'Internet des objets, la quantité de données générées devrait atteindre 73,5 zettaoctets en 2020, soit une croissance de 4 300 %. Cependant, une chose ne change guère, c'est la façon don’t ces données sont stockées et transférées, ce qui pose un problème de plus en plus grave. Les interconnexions électriques ont une bande passante limitée et ont atteint leurs limites, et si le seuil des 10 Pflops a été atteint, c'est au prix d'une consommation excessive d'énergie. Les chercheurs s'accordent sur le fait que la meilleure option est de remplacer les connexions électriques par des connexions optiques, mais les dispositifs photoniques ont leur propre limitation: ils ne peuvent pas être aussi compacts que les équivalents électroniques. Le projet PLATON, achevé fin mars, a surmonté tous ces problèmes avec la démonstration d'un nouveau système SOI (silicium sur isolant) qui intègre des composants nanophotoniques, plasmoniques et microélectroniques. Cette association de la photonique et de la plasmonique est une première. Elle permet en outre de réduire davantage la taille des circuits, et d'atteindre un routage optique au niveau du terabit par seconde (Tbit/s) avec un meilleur rendement énergétique. Il y a deux ans, les chercheurs de PLATON avaient déjà soulevé l'intérêt de la presse spécialisée, avec la démonstration d'une plasmonique active dans un dispositif de commutation de données WDM (multiplexage en longueur d'onde). Ils avaient mis au point le plus petit commutateur plasmons-polaritons de surface, à charge diélectrique. Grâce au nouveau matériau nommé Cyclomer, il pouvait router des données réelles pour des interconnexions optiques de serveur lame et de fond de panier, avec un très faible encombrement, une très faible consommation et une latence négligeable. «C'est la première fois que la plasmonique est utilisée pour une commutation WDM», déclarait alors au magazine Laser Focus World le professeur Nikos Pleros, de l'université Aristote de Thessalonique et coordinateur du projet PLATON. «Avec leur faible encombrement, ces dispositifs ouvrent la voie à une ère de la 'photonique au-delà du silicium', où le concepteur de circuit a toute liberté pour choisir la meilleure solution afin d'optimiser les performances entre les signaux électriques et optiques. La poursuite des progrès en plasmonique pourrait conduire aux solutions de réseau sur puce don’t a besoin l'informatique: large-bande, très petites et économes en énergie.» Ces commutateurs WDM ont été utilisés dans le circuit SOI compatible CMOS d'AMO, un partenaire du projet. Le dispositif intègre aussi une cavité servant d'interface pour l'intégration de la partie plasmonique ainsi que deux MUX/DEMUX 8x, avec une performance record de 40 % en termes de rapport bande passante sur densité du canal. Les travaux de PLATON ont idéalement associé la petite taille et la commutation à faible consommation de la plasmonique, avec les faibles pertes du silicium et la capacité de traitement de l'électronique. Ils ont abouti à des routeurs photoniques d'interconnexion au Tbit/s, miniaturisés et à faible consommation, au service d'un transfert de données extrêmement performant. Le projet a été actif de janvier 2010 à mars 2015. Il a été coordonné par le Centre for Research and Technology Hellas de Grèce, en partenariat avec l'institut Fraunhofer de Berlin, la Syddansk Universitet au Danemark, l'université de Bourgogne en France, l'Institute of Communication and Computer Systems en Grèce et la société AMO GmbH d'Aix-la-Chapelle. Pour plus d'informations, consulter: PLATON http://www.ict-platon.eu/

Pays

Grèce

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