H IBM κατασκευάζει φθηνό ηλεκτρονοφωτονικό chip

[anon]

Μετά απο μεγάλη έρευνα στον τομέα αυτό, η ΙΒΜ κατάφερε με την ήδη γνωστή διαδικασία 90nm κατασκευής chip πυριτίου να ενσωματώσει σε αυτά και φωτονικές διόδους.

Μέχρι τώρα τα φωτονικά εξαρτήματα ήταν διαφορετικά απο αυτά των μικροηλεκτρονικών, ή όταν ενσωματώνονταν γινόταν με τεράστιο κόστος. Πλέον είναι εφικτό με την ίδια σχεδόν διαδικασία που παράγεται ένας επεξεργαστής πχ PentiumIII, να συμπεριλαμβάνονται και φωτονικοί δίοδοι, στο ίδιο κομμάτι πυριτίου (chip), που μπορούν αρχικά να χρησιμοποιούνται σε δίαυλος επικοινωνίας (Fiber optics), και αργότερα ποιός ξέρει, μπορεί σε τμήματα επεξεργαστή που μπορεί ναναι πλήρως φωτονικά.

Aυτή η κατασκευή ονομάζεται μονολιθική, σε αντίθεση με παλαιότερες ακριβότερες τεχνικές, όπου τμήματα διαφορετικά ενώνονταν στο ίδιο "τσιπάκι" για να έχουμε την ίδια λειτουργικότητα.

Η μεγάλη καινοτομία εδώ είναι ότι πλέον με εξαιρετικά μικρό κόστος θα μπορούν οι δίαυλοι επικοινωνίας επεξεργαστή CPU, GPU, μνημών καθώς και περιφερειακών συσκευών να γίνονται με fiber optics και με τρομερές ταχύτητες της τάξεως των Τεραμπιτς το δευτερόλεπτο και οι οποίες μπορεί να πάνε και ακόμα παραπάνω σε τάξεις των Peta-bps και Exa-bps.

Τέτοια chips προσδοκά να φέρει στην αγορά σε δυο χρόνια το πολύ η ΙΒΜ.

Η τεχνική αυτή πλέον μας δίνει "αέρα" ώστε να ισχύει ο νόμος του Moore, μιας και πρόσφατα είχε φτάσει η τεχνολογία σε μια οροφή σχετικά με την επεξεργαστική ισχύ ενός επεξεργαστή (και για αυτό πλέον πάμε σε πολυεπεξεργαστικά, multicore/multisocket, συστήματα).

Ετσι θα μπορούσαν εκτός απο να χρησιμοποιηθούν για διέλευση δεδομένων, τα φωτονικά μέρη ενός επεξεργαστη να λειτουργούν και για επεξεργασίες, και μάλιστα ως κβαντικοί υπολογιστές (βλ σχετικό άρθρο http://www.extremetech.com/extreme/1...-photonic-chip) ανεβάζοντας κατα πολύ την υπολογιστική ισχύ των συστημάτων.

Πηγη: Extremetech

[Archer77]

Πάρα πολύ καλά νέα, ιδίως τώρα που η λιθογραφία αρχίσει να πλησιάζει στα όριά της από θέμα σμίκρυνσης. Μη ξεχνάμε ότι στα μεγάλα clusters το πρόβλημα έιναι η διαχείρηση των bottlenecks και όχι τόσο η επίτευξη μεγάλης επεξεργαστικής ισχύος

[Helix]

Φοβερό νέο... Ένα μεγάλο μπράβο στην IBM

[A_gamer]

Aυτή η κατασκευή ονομάζεται μονολιθική, σε αντίθεση με παλαιότερες ακριβότερες τεχνικές, όπου τμήματα διαφορετικά ενώνονταν στο ίδιο "τσιπάκι" για να έχουμε την ίδια λειτουργικότητα.

Όχι άλλη ηλεκτροσυγκόλληση!



Πέρα από την πλάκα, αυτό το κατόρθωμα της IBM μπορεί να παρατείνει τη ζωή του πυριτίου στους υπολογιστές.

[potis21]

Στο δ*&^%, εκεί που πήγα να δώ γιατι δεν μπουτάρει η μητρική, μου έπεσε το κατσαβίδι στον δίαυλο, αυτός έσπασε και με στράβωσε!!!

[baskon]

Πάρα πολύ καλά νέα, ιδίως τώρα που η λιθογραφία αρχίσει να πλησιάζει στα όριά της από θέμα σμίκρυνσης. Μη ξεχνάμε ότι στα μεγάλα clusters το πρόβλημα έιναι η διαχείρηση των bottlenecks και όχι τόσο η επίτευξη μεγάλης επεξεργαστικής ισχύος

Αυτό το οριο όλο το ακούμε ...αλλά δε το βλέπουμε...Πριν από λίγo καιρό κυκλοφόρησε η ειδηση ότι η Intel ετοιμάζει επεξεργαστές 10 7 και 5 nm ....Το οποίο είναι κάτω από αυτό που θεωρούσαμε όριο μέχρι πριν κανα χρονο...Και άρα έχουμε ακόμα μια δεκαετία σμικρύνσεων με την υπάρχουσα τεχνολογια..

[kostarcng]

Αυτά είναι τεχνολογικά νέα. Όταν βγεί στην αγορά θα αποσύρω το pentium 640.

[karajim80]

Τι ειπες τωρα ?? Σοβαρα??
Μπραβο στα παιδια εκει στο ΙΒΜ
Αλλα αν δεν το κανει καποιος πιο λιανα δεν καταλαβαινω
το ποσο μεγαλη ειναι η διαφορα απο τα τωρινα συστηματα

[HELL_pegaSOS]

Τελευταία στιγμή πάντα κάτι γίνεται και η εξέλιξη συνεχίζεται.

Σημαντικότερο από την ίδια την εφεύρεση είναι ότι κατάφεραν να παράγουν την υλοποίηση αυτή με ΦΘΗΝΟ τρόπο.

[Artemius]

σε λιγα χρονια θα λειτουργει σαν τηλεοραση το pc μας... θα πατας και απλα θα αναβει το desktop. δεν κακο...

Τελευταία στιγμή πάντα κάτι γίνεται και η εξέλιξη συνεχίζεται.

Σημαντικότερο από την ίδια την εφεύρεση είναι ότι κατάφεραν να παράγουν την υλοποίηση αυτή με ΦΘΗΝΟ τρόπο.

και λιγη ιντριγκα...

ποια εταιρεια απο τις 2 "τα εχει καλα" με την IBM ?

[potis21]

Να σοβαρευτουμε λίγο.

Ειναι γεγονός οτι οι παρασιτικές χωρητικότητες ειναι απο τους βασικους λόγους που ενα ανεπίσημο "πέρας" στις ταχύτητες διαυλου εχει ερθει γύρω στα 800 ΜΗζ. (τα double data rates kai quad data rates δηλαδή την μετάδοση στο rise και στο fall του clock υλοποιουνται με ανορθόδοξες μεθόδους οποτε δεν πολυπιάνεται για λύση).
Ο λόγος ειναι σχετικά προφανής - ο δίαυλος δεν μπορεί πλέον να οδευσει τα δεδομένα απο την μιά στην άλλη χωρίς να τα.. εκπέμψει στον χώρο, και κάθε προσπάθεια όδευσης των εντός του διαυλου απαιτεί την προσθήκη υπολογισμένων κατανεμημένων χωρητικοτήτων και αυτεπαγωγών, που δίνουν μέγιστη συχνότητα αποκοπής γυρω στην προαναφερθείσα.

Το φως, τώρα, σε εξαιρετικά μεγαλύτερη συχνότητα, μπορεί αφ' ενός να μεταφέρει πληροφορία πολλαπλασια απ' ότι ο χαλκός επιτυγχανει.
Αυτο του δίνει την δυνατότητα να μεταφέρει τεράστιο όγκο δεδομένων ανα χρώμα, πλεον

αφ' ετέρου κάθε χρώμα σωστά υπολογισμένο μπορεί να μεταφέρει ξεχωρα πληροφορία.

αυτό το κάνουμε ήδη με τις οπτικές ινες που μας φερνουν το ιντερνετ στο κέντρο μας (και σε λίγο και στο σπίτι).

Αυτό που πέτυχε η intel στην ουσία ειναι να φτιάξει τον "πομποδέκτη" μεσα στο ίδιο το τσιπάκι και να το χρησιμοποιήσει σαν interconnect. Ηδη στους υπερυπολογιστές χρησιμοποιουνται οπτικά interconnect ανάμεσα στα nodes, ακόμα όμως κι εκεί κάθε μονάδα επεξεργασίας πρέπει να εχει τον δικό της πομποδέκτη και να επικοινωνεί μεσω χαλκου με τον εκάστοτε επεξεργαστή.

πλέον αυτό που γίνεται ειναι οτι ο επεξεργαστής, τα περιφερειακά και η μνήμη θα παρέχουν απευθείας οπτική σύνδεση. Μην φανταστείτε τίποτε ιδιεταιρα διαφορετικό με τους υπάρχοντες (δεν ξέρω βέβαια αν θα απαιτηθεί να ειναι προεγκατεστημένος ο επεξεργαστής στην μητρική (βλέπε διπλανό νήμα) ή αν θα σχεδιαστουν κατάλληλες βάσεις), αλλά σε κάθε περίπτωση εφαρμογή οπτικών σε διαυλους ενδοεπικοινωνίας θα ειναι ενα τεράστιο άλμα μπροστά.

[ludist]

Αν κατάλαβα σωστά θα λύσουν μεταξύ άλλων το πρόβλημα με τους πολυπύρηνους επεξεργαστές. Επίσης θα έχουμε «άπειρη» cache. Νομίζω είναι καταπληκτικά νέα.

[voithostyrempora2]

Πολύ ενδιαφέρουσα είδηση.Μιλάμε για έναν ιδιαίτερα hot τομέα των οπτικών επικοινωνιών. Να φανταστείτε ότι εδώ,στο Πολυτεχνείο του Αϊντχοφεν,έχουμε ειδικό μάθημα (Optical Interconnection Networks,το "Seminar"μπροστά σημαίνει ότι κάνεις project,γράφεις paper και τα παρουσιάζεις: γενικά καλό δεν είναι ) για αυτό το θέμα για μεταπτυχιακούς και διδακτορικούς φοιτητες.Το είχα πάρει στο προηγούμενο τρίμηνο.Ολοι κι όλοι 5 φοιτητες το'χαμε και μας δόθηκε υλικό state of the art και //σχετικά// απορρητο ,που μας μοιράστηκε στον καθένα προσωπικά αντί να ανέβει την ιστοσελίδα του μαθηματος.Παίζουν τρελά ποσά στο συγκεκριμένο ζήτημα.Το σχετικό paper που είχαμε να συγγράψουμε αντί για τελική εξεταση το παρέδωσα μόλις πριν από δύο βδομάδες .

Το να περάσει η συγκεκριμένη τεχνολογία στην παραγωγή είναι τεράστιο άλμα.Σκεφτείτε ότι σήμερα παίζουμε με κλασικό ηλεκτρικό σήμα για το interconnection,το οποίο δημιουργεί τρομερό botleneck.Τα τσιπάκια έχουν γεμίσει με pins,τα οποία δεν τρέχουν πιο γρηγορα (πρακτικά).Ολος ο χωρος (και στις 3 διαστασεις) σε ένα motherboard τείνει να καλυφθεί από μεταλλικά σύρματα για να προσθεσουμε ταχύτητα και το τελικό όριο είναι το να γεμισουμε όλο το χωρο με συρματα,οπότε πιο γρηγορα δε θα μπορουμε να πάμε .Τα optical interconnects θα δώσουν τη λύση που χρειαζόμαστε : αυξανεται η επεξεργαστικη ισχύς και το μέγεθος και η ταχύτητα της μνήμης,αλλά όλα αυτα τα διασυνδέουμε με αργό τρόπο. Η Φωτονική είναι εδώ για εμάς ,με πρώτη εφαρμογή στους supercomputers.

Οποιος ενδιαφέρεται να ψαχτεί περισσότερο,ας ξεκινησει βλέποντας τις δημοσιεύσεις του Miller , του world leader στο θέμα.

(o καθηγητης μου που κάνει το σχετικό μάθημα στο Πολυτεχνείο του Αϊντχοφεν)

Off Topic

Εγώ πάλι προτιμώ τα οπτικά δίκτυα προσβασης.Ζητω το FTTH .

[aiolos.01]

Για άλλη μια φορά η IBM δείχνει την πρωτοπορία της. Αλλά most innovative company για το 2012 βγήκε η apple που μεγάλωσε την οθόνη του γιώτα-5.

[josearmando]

Ειναι γεγονός οτι οι παρασιτικές χωρητικότητες ειναι απο τους βασικους λόγους που ενα ανεπίσημο "πέρας" στις ταχύτητες διαυλου εχει ερθει γύρω στα 800 ΜΗζ. (τα double data rates kai quad data rates δηλαδή την μετάδοση στο rise και στο fall του clock υλοποιουνται με ανορθόδοξες μεθόδους οποτε δεν πολυπιάνεται για λύση).
Ο λόγος ειναι σχετικά προφανής - ο δίαυλος δεν μπορεί πλέον να οδευσει τα δεδομένα απο την μιά στην άλλη χωρίς να τα.. εκπέμψει στον χώρο, και κάθε προσπάθεια όδευσης των εντός του διαυλου απαιτεί την προσθήκη υπολογισμένων κατανεμημένων χωρητικοτήτων και αυτεπαγωγών, που δίνουν μέγιστη συχνότητα αποκοπής γυρω στην προαναφερθείσα.

Δεν ξέρω τι διάβασες και πού αλλά 800MHz για τη σημερινή εποχή δεν είναι μεγάλη συχνότητα, ούτε υπάρχει "συχνότητα αποκοπής" απ'όσο γνωρίζω. Οι χωρητικότητες και οι αυτεπαγωγές δεν είναι τίποτα. Εδώ και αρκετά χρόνια όλες οι συνδέσεις υψηλής ταχύτητας στο PC (εκτός της RAM) γίνονται με διαφορικές γραμμές μεταφοράς (https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_signaling). Δεν πρόκειται για κάτι ιδιαιτέρως συγκλονιστικό ή καινούργιο, με πολύ απλά λόγια η πληροφορία μεταδίδεται σαν πεδίο στο χώρο ανάμεσα σε δύο συρματάκια, τα οποία δεν παρουσιάζουν έντονες ασυνέχειες όσον αφορά τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά και έχουν κατάλληλο τερματισμό για να μην υπάρχουν ανακλάσεις και παραμορφώσεις του σήματος. Όσον αφορά τη RAM, κι εκεί συμβαίνει κάτι αντίστοιχο με τη διαφορά ότι οι γραμμές είναι κυρίως microstrips, δηλαδή το πεδίο εγκλωβίζεται ανάμεσα σε έναν αγωγό και τη γείωση που υπάρχει από κάτω.

Στην πραγματικότητα, το ζόρι δεν είναι τόσο στη συχνότητα αλλά στην κατανάλωση και τις παρεμβολές και αυτό είναι το μεγάλο πλεονέκτημα των οπτικών interconnects. Όσο ανεβαίνουν τα GHz ανεβαίνουν και οι απώλειες στα διηλεκτρικά και εξασθενεί το σήμα, οπότε πρέπει να ανεβάσεις την ισχύ στον driver για να μην πέσει το SNR αλλά τότε έχεις και μεγαλύτερη κατανάλωση και μεγαλύτερα stray fields, άρα εκπομπές και πιθανό crosstalk με γειτονικά ζεύγη. Τα θέματα παρεμβολών επιλύονται μερικώς με καλύτερη σχεδίαση, αλλά για το διηλεκτρικό τι να κάνεις; Από κάποια συχνότητα (πχ. 20GHz) και πάνω με tanδ=0.02 απλώς ρίχνεις μικροκύματα και ζεσταίνεις το FR4. Μητρικές από τεφλόν δε νομίζω ότι θα δούμε ποτέ. Και δεν έχω αναφέρει καν το skin effect στους αγωγούς που γίνεται εντονότερο με τη συχνότητα. Βέβαια, πολύ πριν τα 20GHz οι μικροατέλειες στη γεωμετρία που προκύπτουν από τις συμβατικές (=φθηνές) τεχνικές εμφάνισης των πλακετών θα έχουν καταστρέψει εντελώς τα χαρακτηριστικά των γραμμών, οπότε τι να συζητάμε τώρα.

Τέλος πάντων, καλά τα optical interconnects για να κάνει κανείς έρευνα αλλά δεν ξέρω πόσο σύντομα θα τα δούμε να αντικαθιστούν το PCI Express και το SATA. Στο συγκεκριμένο θέμα είμαι λίγο παραδοσιακός τύπος, πιστεύω πως ο χαλκός έχει ακόμη ζωή και πιο μεγάλες ταχύτητες να δώσει, λογικά στο μέλλον θα δούμε πιο περίπλοκες σηματοδοσίες, καλύτερο signal recovery στους δέκτες και διάφορα τέτοια κόλπα, γενικά με πράγματα που γίνονται απλώς προσθέτοντας τρανζίστορ στα ολοκληρωμένα χωρίς να αλλάξει κάτι άλλο σε επίπεδο τεχνολογίας, δηλαδή τζάμπα εδώ που έχουν φτάσει οι κλίμακες ολοκλήρωσης.