IBM jde ke světelným počítačům

Pokud proud fotonů zvládne všechny úlohy, které plní v dnešních počítačích elektrony, povede to k zázračnému zrychlení výpočetní techniky. Dokonce až o 3 řády! Firmě IBM se zatím do světelné formy povedlo převést jen komunikaci mezi čipy nebo v rámci čipu, ale i to znamená podstatné vylepšení současných počítačových technologií.

Firma IBM vyvinula hybridní křemíkové optoelektronické čipy, kde elektrony spolupracují s fotony. Zhruba řečeno elektrony stále ještě počítají, ale fotony už předávají informace mezi součástkami, které počítají. Tato technologie se jmenuje CMOS Integrated Silicon Nanophotonics (CISN), česky asi integrovaná křemíková nanofotonika na standardních tranzistorech typu CMOS. Umožňuje zvýšit hustotu prvků na čipu oproti současnosti 10krát. Také se zvýšila rychlost a snížila energetická náročnost čipů, fotony jsou totiž mnohem rychlejší než elektrony a prakticky nemají tepelné ztráty.

Odborníci z laboratoří IBM předpokládají, že počítače se při plném využití křemíkové nanofotoniky zrychlí až 1 000krát. Dnešní superpočítače počítají rychlostí v řádu jednoho Petaflopu, tedy kolem 10 na patnáctou operací s čísly s pohyblivou desetinnou čárkou za sekundu. Při použití křemíkové nanofotoniky superpočítače zvládnou počítat v řádu jeden Exaflop, tedy až 10 na osmnáctou operací s čísly s pohyblivou desetinnou čárkou za sekundu.

Křemíková nanofotonika je schůdná, přechod k fotonům se totiž po stránce výroby součástek příliš neliší od výroby součástek pro elektroniku. Firma IBM samozřejmě není jediná, kdo na přechodu k integrované nanofotonice pracuje. Pokoušejí se o to i firmy jako Intel, HP, Samsung, Freescale a také univerzitní pracoviště.