Skip to main content

Article Category

Wiadomości

Article available in the folowing languages:

PLATON z powodzeniem wykorzystuje plazmonikę w trasowaniu kolejnej generacji

Nowa platforma SOI (krzem na izolatorze) opracowana w ramach projektu PLATON łączy plazmonikę i fotonikę krzemową na potrzeby szybszych i bardziej energooszczędnych obliczeń.

Mimo iż dla większości z nas tak zwana rewolucja dużych zbiorów danych nadal nie jest taka oczywista, to nie ma wątpliwości, że właśnie jesteśmy jej świadkami. W 2009 r. na świecie wygenerowanych zostało około 0,79 zetabajta (1 trylion gigabajtów) danych. Wraz z rozwojem przetwarzania w chmurze i wzrostem liczby połączonych urządzeń oraz nadejściem Internetu rzeczy, oczekuje się, że do roku 2020 liczba ta osiągnie 73,5 zetabajta – co oznacza wzrost o 4 300%. Ale jedna rzecz nie za bardzo się zmienia: sposób przechowywania i transferu danych – stwarzając coraz większe problemy. Połączenia elektryczne ograniczone przepustowością dotarły do swoich wartości granicznych, a wydajność obliczeniowa rzędu 10 PFlopsów została osiągnięta kosztem nadmiernego zużycia energii. Podczas gdy naukowcy są zasadniczo zgodni, że najlepszą opcją jest zastępowanie połączeń elektrycznych optycznymi, urządzenia fotoniczne stają w obliczu własnych ograniczeń: nie są w stanie osiągnąć takiej zwartości jak ich elektroniczne odpowiedniki. Partnerzy projektu PLATON, nad którym prace zostały zamknięte pod koniec marca, z powodzeniem przezwyciężyli wszystkie te problemy i zaprezentowali nową platformę SOI (krzem na izolatorze) ze zintegrowanymi komponentami nanofotonicznymi, plazmonicznymi i mikroelektronicznymi. Nie dość że jest to pierwsze połączenie fotoniki z plazmoniką, to jeszcze umożliwia dalsze zmniejszenie obwodów i trasowanie optyczne w terabitach na sekundę (Tb/s), zapewniając także wyższą efektywność energetyczną. Dwa lata temu naukowcy z projektu PLATON już skupili na sobie uwagę specjalistycznej prasy, demonstrując aktywną plazmonikę w zwielokrotniającej długość fali (WDM) aplikacji komutującej dane. Opracowali najmniejsze jak dotąd przełączniki DLSPP (dielektrycznych plazmonowych polarytonów powierzchniowych), które są w stanie zapewnić trasowanie rzeczywistych danych na zajmujący niewiele miejsca serwer kasetowy i tablicę połączeń optycznych o bardzo niskim zużyciu energii i nieistotnej zwłoce dzięki nowatorskiemu materiałowi o nazwie Cyclomer. „Plazmonika została po raz pierwszy wprowadzona do aplikacji komutacyjnych WDM” – jak zauważył Nikos Pleros, profesor na Uniwersytecie Arystotelesa w Salonikach i koordynator projektu PLATON w udzielonej wówczas wypowiedzi dla magazynu »LaserFocusWorld«. „W połączeniu ze swoimi niewielkimi rozmiarami, urządzenia te otwierają drogę do nowej ery ‘poza fotoniką krzemową’ w ramach fotoniki zintegrowanej, w której projektanci obwodów mogą wybierać dowolnie najlepsze rozwiązanie spośród sygnałów elektrycznych i optycznych w celu zoptymalizowania wydajności układów scalonych. Ciągłe postępy w technologii plazmonicznej mogą zaowocować niezbędnymi, szerokopasmowymi, ultramałymi rozwiązaniami sieci NoC (network-on-chip) o niskim zużyciu energii, których wymagają środowiska obliczeniowe”. Przełączniki WDM zostały wykorzystane jako podstawowe elementy na platformie SOI kompatybilnej z uzupełniającym metal-tlenek półprzewodnikiem (CMOS), którą wyprodukował partner projektu AMO. Została wyposażona we wnękę pełniącą rolę interfejsu do integracji urządzeń plazmonicznych i dwóch układów 8x1 MUX/DEMUX osiągających rekordową 40% wydajność pod względem stosunku szerokości pasma do gęstości kanału. W sumie dorobek projektu PLATON idealnie łączy niewielkie wymiary i zdolności przełączania plazmoniki małej mocy z małą stratnością krzemu i zdolnościami przetwarzania elektroniki, aby zapewnić zminiaturyzowane i sprawne energetycznie, fotoniczne routery połączeń Tb/s na potrzeby ultrawydajnych transmisji danych. Projekt był realizowany od stycznia 2010 r. do marca 2015 r. Rolę koordynatora pełniło Centrum Badań i Technologii Hellas w Grecji. W gronie pozostałych partnerów znaleźli się: Instytut Fraunhofera z Berlina, Syddansk Universitet z Danii, Uniwersytet Burgundzki z Francji, Instytut Systemów Komunikacyjnych i Komputerowych z Grecji oraz AMO GmbH z Akwizgranu. Więcej informacji: PLATON http://www.ict-platon.eu/

Kraje

Grecja

Powiązane artykuły