Нанофотоніка замість електроніки?
Ще років 50 тому з'явилися пропозиції використовувати для передачі інформації світлові імпульси - замість електричних. Це підвищувало щільність потоків. Дійсно, два пересічних електричних проводи повинні бути ізольовані один від одного, інакше електричні струми в них змішаються, що призведе до втрати сигналів.
Крім того, дроти мають електричний опір і при проходженні через них електричного струму нагріваються. Це веде до витрат енергії і обмежує обсяг переданої інформації.
Два і більше пучків світла можуть проходити один крізь одного без змішування і втрати інформації. Навіть промені світла, що йдуть в одному напрямку, не змішуються. А втрати енергії при передачі світлових імпульсів набагато менше, ніж при передачі електричних сигналів. Ці переваги світла привели до бурхливого розвитку в другій половині минулого століття оптичних ліній зв'язку. Оптоволоконні кабелі зв'язали цілі континенти. Саме завдяки їм Інтернет став всесвітньою павутиною.
А на мікрорівні фотоніка не застосовувалася через технологічні труднощі створення таких приладів. І тільки з розвитком нанотехнологій стало можливим застосувати світлові імпульси в комп'ютерах. З'явилися повідомлення, що компанія IBM розробила електрооптичний нанофотонний модулятор Маха - Цандера. Спроби використання світлових імпульсів при передачі даних між різними блоками комп'ютерів робилися різними фірмами й раніше. Нова ж розробка дозволяє замінити електричні дроти на світлові імпульси всередині самого ядра процесора.
«Зменшуючи енергоспоживання і запобігаючи перегрівання, технологія світлових імпульсів дозволить поєднувати не два або чотири ядра в одному процесорі, як зараз, а сотні й тисячі», - розповів глава відділу розробок IBM Уїлл Грін, який почав працювати над новою технологією ще п'ять років тому. Модулятор, розроблений IBM, в сотні разів менше, ніж всі існуючі раніше подібні пристрої, що дозволяють обмінюватися інформацією між окремими ядрами всередині мікропроцесора. Крім того, модулятор Маха - Цандера значно збільшує швидкість обміну інформацією між кластерами комп'ютера. Згідно запевненням IBM, комп'ютери, що використовують нову технологію, працюватимуть в 100 разів швидше, ніж зараз.
Нанотехнології дозволяють значно зменшити розміри і традиційних електронних елементів і проводів. Популярні порівняння з товщиною людської волосини застаріли в тисячі разів! У комп'ютерах майбутнього, швидше за все, будуть поєднуватися наноелектроніка і нанофотоніка. Це призведе до скорочення розмірів і енергоспоживання сучасних суперкомп'ютерів, що займають цілі будівлі, до сучасних персональних.
А якими стануть сучасні персональні комп'ютери при використанні наноелектроніки та нанофотоніки, ми можемо здогадатися самі. Вчені обіцяють, що через 10 - 15 років ми вже будемо на них працювати. Чекати залишилося зовсім небагато! ]
