Optische Chip-zu-Chip-Verbindung in 90-nm-Standardtechnik

Die Nanophotonik-Abteilung von IBM hat es geschafft, Sender, Empfänger, Wellenlängen-Multiplexer und Modulatoren für optische 25-GBit/s-Verbindungen mit Standardtechnik für 90-Nanometer-Chips zu fertigen.

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Die Nanophotonik-Abteilung von IBM hat einen weiteren Schritt geschafft auf dem Weg zur integrierten optischen Chip-zu-Chip-Kommunikation: Die vor rund zwei Jahren vorgestellten Komponenten für 25-GBit/s-Verbindungen lassen sich nun mit Standard-Fertigungstechnik für 90-Nanometer-CMOS-Hableiter produzieren. Diesen Erfolg will Dr. Solomon Assefa vom IBM-Forschungszentrum in Yorktown Heights am kommenden Mittwoch auf dem IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM) vorstellen.

IBM forscht seit mehr als zehn Jahren an "Nanophotonics" und hatte auf dem IEDM 2010 einige der nun auch mit Sub-100-nm-Technik herstellbaren Funktionsmodule vorgestellt. Damals wollte IBM noch keine konkreten Aussagen zu den Datentransferraten machen, hat aber zwischenzeitilich über Resultate bei 25 bis 40 GBit/s pro Kanal berichtet. Per Wavelength Division Multiplexing (WDM) lassen sich mehrere Kanäle über einen einzigen Wellenleiter oder auch externe Glasfaser übertragen – wie viele genau, verrät IBM weiterhin nicht. Die IBM-Forscher sagen auch nicht, wann ihre Technik in die Serienproduktion einfließen könnte – moderne Highend-Prozessoren liegen ja drei bis vier Generationen vor der 2004 eingeführten 90-nm-Technik (90-65-45-32-22).

Optische Netze sind in der Langstrechenkommunikation seit Jahren üblich und – mit 10 GBit/s – längst auch innerhalb von Rechenzentren. In Telekommunikationssystemen kommt 40-Gigabit-Ethernet (40GE) schon zum Einsatz, 100GE ist noch recht jung. Für die Chip-zu-Chip-Kommunikation oder gar die Kommunikation von Funktionsblöcken innerhalb von Chips sind noch viele Detailfragen zu lösen. So werden etwa bezahlbare Leiterplatten mit eingebetteten Lichtwellenleitern benötigt und zuverlässige Standardverfahren für die Großserien-Verarbeitung, um Chips mit optischen Schnittstellen mit Lichtleitern zu koppeln. (ciw)