Компактный оптический буфер для кремниевых чипов удалось разработать инженерам в Уотсоновском исследовательском центре корпорации IBM. Буфер изготавливается по обычной CMOS-технологии и делает еще один важный шаг на пути к интеграции оптических линий передачи данных в современные чипы.

Как известно, эффективная передача информации внутри чипов и между ними сегодня является одним из основных узких мест на пути дальнейшего роста производительности компьютеров. Над решением этой проблемы — заменой электрических шин передачи данных оптическими — напряженно работают не только в IBM. Многое уже сделано — эффективные оптические волноводы, модуляторы сигнала и другие устройства большого телекоммуникационного хозяйства, которое нужно теперь разместить на невеликой площади чипа.

Одно из совершенно необходимых устройств — буфер для накопления данных перед пересылкой. Его роль может выполнять оптическая линия задержки, которую, как правило, изготавливают из обычного оптического волокна нужной длины. Но длинное волокно невозможно засунуть в чип. Чтобы обойти эту трудность, в IBM использовали последовательность кольцевых кремниевых волноводов диаметром всего 55 мкм. Проходя по кругу много раз, свет получает заметную задержку, а располагая последовательно до сотни таких колец, можно обеспечить необходимые параметры буферизации. Экспериментальное устройство с площадью менее одной десятой миллиметра уже способно запоминать до 10 бит оптической информации при скорости передачи данных до 20 гигабит в секунду.

Подобные кольцевые резонаторы и кремниевые волноводы ученые использовали и раньше, но только в IBM настолько усовершенствовали технологию, что сумели использовать до сотни таких колец с приемлемым уровнем оптических потерь и ошибок.