Diese innovative optische Verbindung zwischen dem Prozessor und den übrigen Komponenten des Systems sorgt für einen deutlichen Leistungsgewinn und gleichzeitig niedrigere Kosten im Vergleich zu herkömmlichen optischen Komponenten. Künftige Anwendungsgebiete sind insbesondere Applikationen, die eine extrem hohe Bandbreite erfordern, wie beispielsweise in der Medizin oder bei der Gestaltung realitätsnaher virtueller 3D-Welten.
Technischer Durchbruch in der Silizium-Photonik
Als Silizium-Photonik wird die Integration von optischen Komponenten in Silizium-Wafern unter Benutzung der CMOS Standard-Technologie für die Herstellung integrierter elektronischer Schaltkreise bezeichnet. Intel Wissenschaftler fanden einen Weg, die kristalline Siliziumstruktur zu nutzen, um die Lichtintensität zu steigern. Wenn Licht in das Silizium einstrahlt, verstärkt der so genannte Avalanche Photodetektor (APD) diese Signale. Dabei kommt der APD auf eine Taktrate von 340 GHz. Mit entsprechenden Produkten können Daten innerhalb eines PC-Systems mit einer Transferrate von 40 GBit pro Sekunde und höher ausgetauscht werden. Dies ist das beste jemals mit einem Avalanche Photodetektor gemessene Ergebnis und übertrifft bei Weitem die Leistung herkömmlicher Photodetektoren, die aus teureren Materialien wie Indiumphosphid gefertigt sind. Die Ergebnisse sind ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg, kostengünstige Silizium-basierte Photodetektoren für den Massenmarkt zugänglich zu machen.
Forschungsergebnis eröffnet neue digitale Dimensionen
Die Basis für diesen Durchbruch bildet die langjährige Forschung und Entwicklung Intels auf dem Gebiet der Silizium-Photonik. So hat das Silizium-Photonik Team bei Intel bereits Erfolge wie den ersten Silizium basierten optischen Modulator oder den ersten Hybrid Silizium-Laser verzeichnet. „Neben der Anbindung von Prozessoren an das PC-System über optische Verbindungen könnten sich zukünftig auch ganz neue Anwendungsgebiete des Silizium-basierten Avalanche Photodetektors erschließen. Dazu zählen beispielsweise die Bereiche Sensorik, industrielle Bildverarbeitung, Quantenkryptografie oder die Biologie“ erläutert Mario Paniccia, Ph. D., Intel Fellow und Director des Intel Photonics Technology Labors.
Zusammenarbeit mit Industrie und Universitäten
Zum außerordentlichen Erfolg des Intel Silizium-Photonik Teams trugen zudem wertvolle Kooperationen mit der Industrie und mit Universitäten bei. Ein Beispiel ist das Unternehmen Numonyx, ein führender Hersteller von NOR-, NAND-, RAM- und PRAM-Produkten (nicht-flüchtige Speichertechnologien), der sein Fachwissen über Fertigungs- und Geschäftsprozesse beigesteuert hat. Von akademischer Seite waren die APD-Experten Prof. Joe Campbell von der University of Virginia und Prof. John Bowers von der University of California, Santa Barbara, in beratender Funktion tätig und leisteten zudem Unterstützung bei den Tests. Darüber hinaus wurde das Silizium-Photonik Forschungsprojekt bei Intel von der DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) gefördert.
Ein Bericht über das Forschungsprojekt findet sich in der heutigen Ausgabe der wissenschaftlichen Publikation „Nature Photonics“.
Intel (NASDAQ: INTC), das weltweit führende Unternehmen im Bereich Halbleiterinnovation, entwickelt Technologien, Produkte und Initiativen, um Leben und Arbeit der Menschen laufend zu verbessern. Weitere Informationen über Intel finden Sie unter http://blogs.intel.com.
