Az utóbbi évek bejelentéseiből látható, hogy kezdenek beérni a gyümölcsei azoknak a hosszútávú kutatási programoknak, amelyek olyan kisméretű, szilíciumlapkára integrálható alkatrészek fejlesztését tűzték ki célul, melyek elektromos jelek helyett fény segítségével kódolják és továbbítják az információt. Ezekkel lehetővé válna, hogy az optikai csatornák ne csak hosszabb szakaszokon szolgálják az adatátvitelt, hanem a számítógép, sőt az egyes chipek belsejében is, továbbá sok esetben – például hálózatok vagy tárolórendszerek forgalmát irányító eszközökben – nem kellene a bejövő és kimenő adatokat egy köztes szakaszban elektromos, majd ismét fényjelekké alakítani.

Az ehhez szükséges elemek (hibrid lézer, modulátor, multiplexelő, fénydetektor stb.) szinte mindegyikének prototípusával rendelkezik már az Intel, és az IBM is tempósan halad az új technológiák kidolgozásával. A Nagy Kék az elmúlt évek több fontos eredménye után tavaly decemberben mutatta be azt az elektrooptikai modulátort, amellyel elektromos jeleket lehet fényjelekké alakítani, és amelynek mérete a hasonló megoldások század-, sőt ezredrészére csökkent. Ezt egészítik ki most egy kapcsolóval, amely sebességéhez mérten igen energiatakarékos lehetőséget kínál a fényjelek irányítására.

A switch kisméretű, egy négyzetmilliméternyi területre kétezer darab férne belőle, azaz elhelyezhető egy olyan szilíciumlapkán, ahol a számításokat végző egyes magok között nem elektromos, hanem optikai kapcsolatokat alakítanak ki. Mivel egyszerre több hullámhosszúságú fény irányítására van mód, megtöbbszörözhető a rendelkezésre álló sávszélesség – jelenleg hullámhosszanként 40 Gbps sebességgel kalkulálnak, így az aggregált sávszélesség elérhetné az 1 Tbps-ot is. A mostani bemutató egy kevésbé kézenfekvő problémára is választ ad. Egy valódi, több funkcionális egységet, magot hordozó chipen ugyanis nemcsak komolyabb hőfejlődéssel kell számolni, hanem azzal is, hogy a forró pontok eloszlása a működés függvényében folyamatosan változik; az IBM kutatói szerint az új optikai switch ilyen környezetben is megbízhatóan funkcionál.

Az IBM a jövőt a párhuzamosításban látja, és olyan chipeket (illetve chipmodulokat) is elképzelhetőnek tart, melyekben magok tucatjai vagy éppen százai dolgoznak. Ennek viszont csak akkor van értelme, ha az egyes magok között megfelelően gyors kommunikációt tudnak biztosítani, amihez azonban egy határon túl nem látszanak célszerűnek a rézvezetékes összeköttetések: túl bonyolultak, túl energiaigényesek lennének, ráadásul sebességben sem hoznák az elvárt teljesítményt. A jelenlegi becslések szerint a chipekre integrált optikai elemek útján 100-szor gyorsabb adatátvitelhez 10-szer kevesebb energiára lenne szükség, ami arányosan kisebb hőfejlődéssel is járna. A chipbe építhető (elektro)optikai adatátviteli, forgalomirányító rendszer kidolgozása egyébként egy nagyobb, a DARPA által is támogatott kutatási programba illeszkedik, mely egyebek mellett a fényjelek pufferelésének és a végrehajtó egységeken belüli alkalmazásának komplexebb kérdéseivel is foglalkozik.