Neues EU-finanziertes Projekt steuert die ersten optischen RAM-Siliziumchips mit 100Gps an
Ein neues EU-Projekt, das die Entwicklung eines optischen RAM-Chips (random access memory - wahlfreier Zugriff) mit 100 Gigabits pro Sekunde (Gbps) zum Ziel hat, wurde jüngst gestartet. Dieser Chip wird der erste seiner Art sein. Sechs Projektpartner nehmen am Projekt RAMPLAS ("100 Gbps optical RAM on-chip: silicon-based, integrated optical RAM enabling high-speed applications in computing and communications") teil. Das Projekt wurde teilweise mit Mitteln in Höhe von fast 2 Mio. EUR unter dem Themenbereich "Informations- und Kommunikationstechnologien" (IKT) des Siebten Rahmenprogramms (RP7) der EU finanziert. Die Projektpartner aus Deutschland, Griechenland, den Niederlanden und Finnland werden die grundlegenden Prinzipien der RAM-Computerdatenspeicherung neu untersuchen. Darüber hinaus werden sie den Grundstein für eine neue optische RAM-Technologie und für optische RAM-fähige ultraschnelle Rechnerarchitekturen legen. Seit über 20 Jahren wird die Lücke zwischen Prozessor- und Speichergeschwindigkeit immer größer; dieses Phänomen wird häufig "Memory Wall", Speichergrenze genannt. Das gegenwärtige elektronische RAM ist zu langsam, um mit den verbesserten Prozessorgeschwindigkeiten mitzuhalten, wodurch es zu einem Engpass bei der Systemleistung kommt. Das RAMPLAS-Konsortium hat nun zum Ziel, die ersten optischen RAM-Chips mit 100 Gbps unter Ausnutzung der photonischen Integrationstechnologien auf der Silizium-auf-Isolator-Plattform (SOI) zu entwickeln. Die SOI-Technologie verwendet bei der Herstellung von Halbleitern, insbesondere Mikroelektronik, ein beschichtetes Silizium-Isolator-Silizium-Substrat anstelle von herkömmlichen Siliziumsubstraten. Dadurch wird die parasitäre Kapazität des Geräts reduziert und die Leistung verbessert. Das RAMPLAS-Team hofft, die RAM-Geschwindigkeit im Vergleich zu existierenden hochmodernen elektronischen RAM-Modulen um zwei Größenordnungen zu verbessern und den Stromverbrauch um 50% zu verringern. Ein weiteres Ziel des drei-Jahre-Projekts ist die Pflege eines neuen Rahmenwerks der für die effektive Anwendung des RAM in der Welt des Computerwesens, der Kommunikation und der Test- und Messtechnologien notwendigen Disziplinen. RAMPLAS verwendet einen interdisziplinären Ansatz und verbindet Innovationen auf den Gebieten der Informatik, dem optischen Design, der photonischen Integration und der Halbleiterphysik miteinander. Das Projekt möchte die theoretischen Grundlagen des optischen RAM bieten und neuartige optische RAM-Schaltkreisentwürfe einführen. Eine Bausteinmethode verbindet Schaltkreisdesign mit Physical-Layer-Parametern; mit Hilfe von hetero-Integrationstechniken wird die Integrationsdichte der etablierten SOI-Technologie verbessert. Multi-bit RAM-Chips mit einer Kapazität von bis zu 64 bit sollen den Weg bereiten für hochintegrierte optische RAM und Kilobyte-Kapazitäten. RAMPLAS richtet sich an das gesamte Rahmenwerk für das optische RAM-fähige Computerwesen. Zwischen den Architekturen von Content Distributed Networks und Chip-Level Multiprocessing (CMP) werden grundlegende Verbindungen geschaffen, um die vom Team entwickelten Konzepte vorzustellen. Neue dreidimensionale (3D) Cache-Mapping-Algorithmen sollen erforscht werden. Diese nutzen die Wellenlängendimension im Speicher und dabei wird ein rekonfigurierbares set-assoziatives Cache Mapping hin zur Maximierung der Cache-Trefferquote bewältigt. Die Forschungsergebnisse aus dem RAMPLAS-Projekt werden in einem soliden Plan zum Machbarkeitsnachweis auf Grundlage von Simulationen und Experimenten evaluiert. Geleitet werden die Projektpartner vom Zentrum für Forschung und Technologie Hellas (CERTH) in Griechenland. Die weiteren Mitglieder sind die Technische Universität (TU) Berlin in Deutschland, das technische Forschungszentrum Finnlands (VTT), PhoeniX Software in den Niederlanden, das Institut für Kommunikation und Computersysteme (ICCS) in Griechenland und die technische Universität Tampere in Finnland.Weitere Informationen finden Sie unter: RAMPLAS: http://www.ict-ramplas.eu(öffnet in neuem Fenster)
Länder
Deutschland, Griechenland, Finnland, Niederlande