Supercomputer sollen auf Chipformat schrumpfen

Die Forscher von IBM haben einen neuen Baustein auf Basis des Mach-Zehnder-Modulators entwickelt. Damit lassen sich riesige Datenmengen zwischen hunderten von Prozessorkernen transportieren. Und das ohne Elektronen.

Was sich exotisch anhört, hat einen realen Hintergrund, an dem IBM-Forscher um Dr. William M. Green in Yorktown Heights arbeiten: Ein Chip, der für die Übertragung großer Datenmengen zwischen hunderten oder eines Tages sogar tausenden von Prozessorkernen keine Elektronen benötig, weil er mit Photonen arbeitet. Und die erzeugen keine Wärme.

Das Neue daran ist, dass man dafür weder Glasfasern auf dem Chip braucht noch drahtlose Funkbaken, sondern nur das Silizium selbst. Statt Megawatt für die Energieversorgung und Kühlung von Supercomputern würde man dann gerade noch die Energiemenge einer Glühbirne benötigen, um ihn zu betreiben.

Technisch machbar wird das durch einen Mach-Zehnder-Modulator, der elektro-optisch arbeitet. Der nun von den IBM-Forschern entwickelte Mikro-Modulator ist fast 1000 mal kleiner als bisher demonstrierte Mach-Zehnder-Modulatoren. Bis zu 10 Gbit/s Übertragungsrate wurden bereits in Yorktown Heights erzielt. So ließe sich wohl das gesamte Routing-Netzwerk eines Supercomputers auf einem einzigen größeren Chip abbilden.

Das führt nicht nur zu enormer Kosten- und Energieeinsparung, sondern auch zu Bandbreiten, die bis zum hundertfachen über der von konventionell verdrahteten Chips liegt.