حدد الصفحة

إنتل تحرز تقدماً لافتاً في مجال الضوئيات المتكاملة المخصصة لمراكز البيانات

إنتل تحرز تقدماً لافتاً في مجال الضوئيات المتكاملة المخصصة لمراكز البيانات

آخر الأخبار: خلال فعالية “يوم مختبرات إنتل”، سلطت شركة إنتل الضوء على أخر إنجازاتها التكنولوجية الرائدة في القطاع، والتي تضمن للشركة تحقيق رؤيتها طويلة الأمد، الرامية لدمج تقنيات الضوئيات مع السيليكون منخفض التكلفة وكبير الحجم. وتمثل هذه التطورات تقدماً لافتاً في مجال الموصلات الضوئية التي تعالج التحديات المتزايدة المتعلقة بقياس أداء مدخلات/ مخرجات الطاقة، خاصة وأن أعباء عمل البيانات القابلة للمعالجة الحوسبية تؤثر بشكلٍ متزايد على حركة مرور البيانات عبر الشبكة ضمن مراكز البيانات. وقد استعرضت إنتل في هذا الإطار الركائز الأساسية وأبرزها عمليات تصغير الأحجام، ما مهد الطريق لتكامل أكثر كفاءة بين التقنيات البصرية وتقنيات السيليكون.

Silicon Photonics Image

“نقترب اليوم إلى ما يسمى جدار إدخال/ إخراج الطاقة وفجوة النطاق الترددي على مستوى عمليات إدخال وإخراج البيانات، ما قد يعرقل بشكل كبير تعزيز مستويات الأداء. ولا شك أن تقدم إنتل السريع في مجال تقنيات الضوئيات المتكاملة سيضمن للقطاع إعادة ابتكار شبكات مراكز البيانات وبنياتها المتصلة عبر الضوء. وقد استعرضنا حتى الآن جميع الركائز الأساسية للتكنولوجيا الضوئية عبر منصة سيليكون موحدة، تتكامل بطريقة تامة مع دوائر أشباه الموصّلات ذات الأكاسيد المعدنية المُتتامة والمصنوعة من السيليكون. ويمكن لأبحاثنا المتعلقة بالدمج المتكامل بين الضوئيات ودوائر وأشباه الموصّلات ذات الأكاسيد المعدنية المُتتامة المساعدة بشكل منهجي في إزالة الحواجز والقيود المتعلقة بالتكلفة والطاقة والحجم، لتزويد حزم الخوادم بالقوة النوعية للوصلات البينية الضوئية”. 

- جيمس جوسي، كبير المهندسين ومدير مختبر بي إتش واي لاب، مختبرات إنتل
– جيمس جوسي، كبير المهندسين ومدير مختبر بي إتش واي لاب، مختبرات إنتل

أهمية هذا الإنجاز: تتزايد يومياً أعباء العمل الجديدة المتمحورة حول البيانات ضمن مركز البيانات، في ضوء الحركة المتزايدة والمستمرة للبيانات بين الخوادم، ما يفرض تكاليف كبيرة على إمكانات البنية التحتية للشبكة الحالية. ويقترب القطاع بوتيرة سريعة من الحدود العملية لجدار مدخلات/ مخرجات الطاقة. كما تشير المعطيات إلى أن نطاق إدخال/ إخراج الطاقة لا يتناسب مع ازدياد الطلب على النطاق الترددي المتعلق بأغراض الحوسبة، ما يدفعنا للوصول إلى حاجز “الإدخال/ الإخراج” الذي يحد من كمية الطاقة المتاحة لعمليات الحوسبة. وسيساعد تطبيق التقنيات البصرية المتعلقة بعمليات الإدخال/ الإخراج المباشر للطاقة إلى خوادمنا وحزمنا، في إزالة هذا الجدار، بما يضمن نقل البيانات بسرعة وكفاءة أكبر. 

الركائز التكنولوجية الجديدة” خلال فعالية “يوم مختبرات إنتل”، استعرضت شركة إنتل تقدمها اللافت في مجال تطوير الركائز التكنولوجية الأساسية التي تمثل مكونات رئيسية لأبحاثها المتكاملة في مجال الضوئيات. وتحمل هذه الركائز التكنولوجية، مثل توليد الضوء، والتضخيم والكشف والتعديل ودوائر واجهات أشباه الموصّلات ذات الأكاسيد المعدنية المُتتامة وتكامل الحزم، أهمية كبيرة في تطوير تقنيات الضوئيات المتكاملة. وقد أظهر النموذج الأولي الذي قدمته الشركة خلال الفعالية تكاملاً وثيقاً بين تقنيات الضوئيات ودوائر واجهات أشباه الموصّلات ذات الأكاسيد المعدنية المُتتامة، ما يشكّل نموذجاً مثبتاً للتكامل الشامل بين الضوئيات ووحدات السيليكون المخصصة لعمليات الحوسبة الأساسية. كما استعرض إنتل أجهزة حلقية دقيقة لتعديل الموجات والتي تتسم بكونها أصغر بمقدار 1000 مرة مقارنة بالمكونات التقليدية. وتبين في ضوء ذلك أن الحجم الكبير والتكلفة الباهظة لأجهزة التعديل التقليدية المصنوعة من السيليكون شكّل عائقاً أمام الاستفادة من تقنيات الضوئيات في حزم الخوادم، التي تتطلب تكامل 100 وحدة من تلك الأجهزة. وتمهد هذه النتائج لاستخدام تقنيات الضوئيات المصنوعة من السيليكون خارج نطاق الطبقات العليا للشبكة وضمن الخادم وفي حزم الخوادم المستقبلية. 

تشتمل الركائز التكنولوجية الرئيسية على:

  • أجهزة التعديل الحلقية الدقيقة: يتطلب تشغل أجهزة تعديل الموجات التقليدية المصنوعة من السيليكون توافر مساحة كبيرة للغاية، كما أن استخدامها في حزم (IC) يعتبر باهظ التكلفة. وقد استطاعت تطوير أجهزة التعديل الحلقية الدقيقة، التي تتميز بكونها أصغر بمقدار 1000 مرة، ما يضمن إزالة عقبة رئيسية أمام دمج تقنيات الضوئيات المصنوعة من السيليكون في الحزم المخصصة لعمليات الحوسبة.
  • الكاشف الضوئي المصنوع بالكامل من السيليكون: على مدى عقود طويلة، اعتقدت شركات القطاع أن السيليكون لا يمتلك فعلياً أي قدرة على اكتشاف الضوء، ولكن إنتل استعرضت بحثاً جديداً يثبت عكس ذلك. وتمثل التكلفة المنخفضة إحدى المزايا الرئيسية لهذا الابتكار.
  • المضخّم الضوئي المتكامل لأشباه الموصلات: تمثل المضخمات الضوئية المتكاملة لأشباه الموصلات تقنية نوعية لا غنى عنها، في ضوء التركيز بالدرجة الأولى على تقليل إجمالي استهلاك الطاقة. وقد تم ابتكار هذه التقنية بالاعتماد على نفس المواد المستخدمة لتطوير تقنية الليزر المتكاملة.
  • تقنيات الليزر المتكاملة متعدد الأطوال الموجية: باستخدام تقنية مضاعفة تقسيم الطول الموجي، يمكن استخدام أطوال موجية منفصلة من نفس منفذ الليزر لنقل المزيد من البيانات عبر نفس الحزمة الضوئية، ما يضمن نقل بيانات إضافية عبر الليف الضوئي الواحد، وزيادة كثافة النطاق الترددي.
  • التكامل بفضل الدمج الشامل بين تقنيات الضوئيات المصنوعة من السيليكون ودوائر أشباه الموصّلات ذات الأكاسيد المعدنية المُتتامة والمصنوعة من السيليكون بالاعتماد على تقنيات التغليف المتقدمة، يمكننا الحصول على ثلاث مزايا أساسية وهي: (1) استهلاك أقل للطاقة (2) نطاق ترددي أعلى (3) تخفيض عدد المسارات. وتتفرد إنتل بكونها الشركة الوحيدة التي قدمت تقنيات الليزر المدمجة متعددة الأطوال الموجية والمضخمات الضوئية لأشباه الموصلات وأجهزة الكشف الضوئية المصنوعة بالكامل من السيليكون، إضافة إلى أجهزة التعديل الحلقية الصغيرة للموجات، كل ذلك بالاعتماد على منصة تقنية واحدة ومتكاملة مع ودوائر أشباه الموصّلات ذات الأكاسيد المعدنية المُتتامة المصنوعة من السيليكون. ويمهد هذا الإنجاز البحثي لتوسيع نطاق استخدام تقنيات الضوئيات المتكاملة.

الخطوة التالية: كشفت الأبحاث المتعلقة بتقنيات الضوئيات المتكاملة، والتي عُرضت في هذه الفعالية، عن نجاح إنتل في إحراز تقدمٍ ملموس لتحقيق هدفها الطموح المُعلن قبل عدة سنوات، في الاستفادة من الضوء كركيزة أساسية لتقنيات الاتصال. وتفسح الأبحاث الجديدة المجال أمام الكثير من الفرص والمنافع الإيجابية، التي تغطي البنى المستقبلية الأكثر تفصيلاً، مع كتل وظيفية متعددة مثل الحوسبة والذاكرة والمسرعات والأجهزة الطرفية المستخدمة على طول امتداد الشبكة والمترابطة عبر تقنيات البصريات والبرمجيات وروابط عالية السرعة تتسم بزمن خمول منخفض. 

عن المؤلف

اخر الأخبار

WP Twitter Auto Publish Powered By : XYZScripts.com