IBM-Forschung Elektronik und Photonik per CMOS-Fertigung auf einem Stück Silizium

Redakteur: Peter Koller

Die Kombination von elektronischen und photonischen Schaltkreisen auf einem Stück Silizium ist Forschern von IBM in einem neuen Maßstab geglückt. Ihr Ziel: Der Exascale-Computer.

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Optische und elektronische Schaltkreise kombiniert der IBM-Chip, der im CMOS Integrated Silicon Nanophotonics-Verfahren gefertigt wurde. (Bild: IBM)
Optische und elektronische Schaltkreise kombiniert der IBM-Chip, der im CMOS Integrated Silicon Nanophotonics-Verfahren gefertigt wurde. (Bild: IBM)

Den Forscher ist es gelungen, den herkömmlichen Produktionprozess von CMOS-Schaltkreisen so zu erweitern, dass im gleichen Fertigungsverfahren auch nanophotonische Schaltkreise auf dem Silizium-Wafer integriert werden können. Solche optischen Systeme dienen vor allem der extrem schnellen Kommunikation zwischen Computer-Chips.

Mit dem neuen Fertigungsverfahren, das IBM "CMOS Integrated Silicon Nanophotonics" nennt, wird eine Integrationsdichte zwischen elektronischen und optischen Schaltkreisen erzielt, die um den Faktor zehn höher liegt als bislang. Als Beispiel nennt IBM einen kompletten optischen Transceiver, der Daten mit mehr als einem Terabit pro Sekunde überträgt und dabei nur eine Fläche von 4 Quadratmillimetern einnimmt.

"Die Entwicklung dieses Prozesses bringt uns der Vision von in den Chip integrierten optischen Verbindungen ein großes Stück näher", so Dr. Folkert Horst, von der Photonics Forschungsgruppe am IBM Forschungslabor in Rüschlikon. Und damit auch einen Schritt näher hin zum sogenannten Exascale-Computer, den IBM bauen will.

Optische und elektronische Schaltkreise kombiniert der IBM-Chip, der im CMOS Integrated Silicon Nanophotonics-Verfahren gefertigt wurde. (Bild: IBM)
Optische und elektronische Schaltkreise kombiniert der IBM-Chip, der im CMOS Integrated Silicon Nanophotonics-Verfahren gefertigt wurde. (Bild: IBM)
Damit ist ein System gemeint, dessen Rechenleistung bei mehr als einem Exaflop (Eine Trillion Fließkommaoperationen pro Sekunde) liegt - und das damit rund eintausend mal so leistungsfähig wäre wie der schnellste heutige Supercomputer.

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