Плазмоника позволит повысить скорости передачи данных в микропроцессорах в 500 раз!

Аппаратная платформа сегодняшней компьютерной техники – электроника твердого тела, основанная на использовании воздействий электромагнитных полей на электроны.

Последние полвека полупроводниковая электроника удовлетворяла всем практическим запросам, как в области вычислений, так и в передаче данных на близких и далеких расстояниях. Однако требования по вычислительной производительности и пропускной способности растут, и стало понятно, что «устоявшиеся» технологии полупроводниковой электроники уже не смогут их удовлетворять, а значит, им нужно искать, если не полную замену, то хотя бы некое «внутритехнологическое подспорье», которое сможет повысить достигнутые характеристики в рамках теории и практики физической электроники твердого тела.

Одно из таких открытых направлений поддержки твердотельной электроники (помимо спинтроники) является – плазмоника, основанная на физическом явлении, которое называется плазмоном – «облаке» электронов, сформированном вблизи поверхности металла и колеблющимся с частотой, близкой к частоте электромагнитного поля светового диапазона. По мнению физиков, плазмоны могут использоваться в качестве средства передачи информации между ядрами микропроцессоров, обеспечивая повышение скорости передачи данных в сотни раз более высокие, чем пропускная способность проводящих дорожек, достигнутая на сегодняшний день.

Теоретические прогнозы недавно были подтверждены в экспериментах группы ученых Московского физико-технического института, в которых использовались активные (с электрической подпиткой) плазмонные волноводы сечением 0,2 х 0,2 мкм. Расчеты физтеховцев показали, что в плазмонных волноводах можно эффективно передавать сигналы на расстояниях до 5 мм, которые типичны для коммуникационной инфраструктуры современных процессоров. При этом скорость передачи данных от ядра к ядру превышает 10 Гб/с на один спектральный канал. Этот показатель примерно в 500 раз больше, чем в проводящих дорожках такого сечения (максимум – 20 Мб/с). А в одном плазмоном волноводе может одновременно работать на различных длинах волн несколько десятков спектральных каналов.

См. также:

• Как быстро развернуть сеть мобильной связи, не используя вышки?
• Кто в России разрабатывает технологию управления беспилотными автомобилями?
• Honeywell переводит Operator Training Simulator в «облака»