Chip fotonici per computer super veloci

I ricercatori dalla University of Colorado Boulder, in collaborazione con la University of California, Berkeley e il Massachusetts Institute of Technology (MIT), hanno realizzato un chip ibrido che usa la luce, invece dell’elettricità, per trasferire i dati a velocità elevate, consumando una minima quantità di energia. I dettagli su questa nuova tecnologia, che potrebbe consentire la progettazione di computer e infrastrutture di rete più potenti, sono stati pubblicati sulla rivista Nature del 24 dicembre.

I processori tradizionali, integrati in tutti i dispositivi moderni, usano circuiti elettrici per comunicare tra loro e trasferire le informazioni. All’aumentare della velocità, le connessioni diventano un collo di bottiglia, in quanto limitate dalla larghezza di banda e dalla densità di potenza. Queste limitazioni possono essere superate con sistemi elettronici-fotonici, ma finora sono stati realizzati pochi dispositivi fotonici a causa delle difficoltà incontrate durante il processo produttivo. I ricercatori della University of Colorado Boulder sono riusciti a sviluppare un circuito ibrido, combinando 70 milioni di transistor con 850 componenti ottici di input/output sullo stesso chip.

Si tratta del primo microprocessore al mondo che usa la luce per comunicare con il mondo esterno. Grazie alla possibilità di inviare stream di dati in parallelo, codificati con diversi colori, e di sfruttare la luce infrarossa con lunghezza d’onda inferiore al micrometro, il nuovo chip offre una densità di larghezza di banda pari a 300 gigabit al secondo per millimetro quadrato, fino a 50 volte maggiore di quella disponibile con gli attuali processori sul mercato.

Un altro importante vantaggio è rappresentato dal processo produttivo, lo stesso utilizzato per realizzare i tradizionali chip basati sull’elettricità. Il chip misura 3×6 millimetri e integra solo due core, ma la nuova tecnologia ha tutte le carte in regola per rivoluzionare il settore con sistemi elettronici-fotonici che eliminano per sempre il collo di bottiglia nelle comunicazioni tra i componenti di un circuito.