Использование волоконной оптики в компьютерных технологиях

Технология оптоволоконных соединений в последние годы стала все активнее применяться при развертывании коммуникационных сетей на коротких расстояниях, в частности, для соединения серверов в центрах обработки данных. В настоящее время оптические проводники уже готовы покорять сверхкороткие расстояния микроэлектронного мира. Благодаря гораздо более высокой пропускной способности по сравнению с металлическими проводниками, оптоволоконные соединения более эффективны для передачи данных от платы к плате, от микросхемы к микросхеме и от элемента к элементу внутри самой микросхемы. Текущие исследования в данной области главным образом сосредоточены на повышении экономической эффективности технологии, особенно с точки зрения производства.
Разработчики Intel (Components Research Lab) объединили в рамках единого решения высокопроизводительные оптические компоненты (плоскостные лазеры с вертикальным резонатором VCSEL), и экономически эффективные и отвечающие промышленным стандартам технологии, основанные на КМОП-трансиверах с низким энергопотреблением и на стандартных методиках компоновки микропроцессоров. Разработчики уже продемонстрировали полнофункциональное устройство, обеспечивающее высочайшую скорость передачи данных (12-канальная линия связи, восемь каналов для передачи данных, объединенная в едином корпусе с параллельным оптическим КМОП-трансивером). Оптическая подсистема ввода-вывода базируется на оптоэлектронной интегральной микросборке в корпусе FCPGA. В числе других базовых компонентов устройства — плоскостные лазеры с вертикальным резонатором на базе арсенида галлия; кремниевые фотодиодные матрицы с трехслойной (P-I-N) структурой: массивы волноводов из специального полимера: многоканальные волоконно-оптические соединители; КМОП- микросхема трансивера. Эти компоненты устанавливаются методом перевернутых кристаллов (flip-chip) на верхней части органической подложки FCPGA-корпуса, обеспечивая параллельную оптическую передачу сигнала по типу «точка-точка». В течение сеанса передачи данных по оптической линии связи матрицы VCSEL-лазеров непосредственно модулируются информационными сигналами с простейшим бинарным кодированием (NRZ) и синхронизацией по источнику (source-synchronous clocking), формируемыми КМОП-генераторами. VCSEL-лазеры соединены матрицами многомодовых полимерных волноводов с подсистемой приема данных, состоящей из фотодиодных матриц на основе арсенида галлия и размещенных на том же кристалле трансимпедансных (управляемых током) усилителей напряжения. Интегрированные в КМОП-компонент схемы контроля обеспечивают тестирование оптических коммуникационных линий посредством определения частоты появления принятых при передаче сигнала ошибочных битов.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *