Chipdesign: Lichtschnell von Kern zu Kern

Der neue optische Modulator von IBM formt das Licht eines Laserstrahls zu einzelnen Lichtblitzen um, abhängig von dem digitalen elektrischen Signal, das den Modulator erreicht: 1 = Blitz, 0 = kein Blitz© IBM

IBM-Forscher haben nach eigenen Angaben einen Durchbruch in der Konstruktion von Prozessoren erzielt, der in der Zukunft Supercomputer auf die Größe von Laptops schrumpfen lassen könnte. Der Schüssel sei der Einsatz von Lichtimpulsen anstelle elektrischer Signale, um die einzelnen Rechenkerne eines Chips miteinander zu verbinden, erläuterte IBM. Dadurch könnten tausende Kerne auf einem Chip untergebracht werden. Heutiger Stand der Technik ist zum Beispiel der von IBM mitentwickelte Cell-Prozessor in der PlayStation 3. Er hat neun Rechenkerne, verbraucht viel Strom und muss ausgiebig gekühlt werden.

Künftige "Supercomputer auf einem Chip" würden dagegen nur soviel Energie wie eine Glühbirne verbrauchen, verspricht IBM. Mit Licht könnten Daten zwischen den einzelnen Rechenkernen 100-mal schneller ausgetauscht werden und zugleich mit zehnmal weniger Stromverbrauch. Bei der Technik werden Lichtsignale durch Halbleiter geschickt, elektrische Verbindungen entfallen. Gebraucht werden allerdings sogenannte Modulatoren, die elektrische Signale in blinkendes Laserlicht umsetzen. IBM sei es nun gelungen, Modulatoren zu bauen, die 100 bis 1000-mal kleiner seien als bisher vorgestellte Exemplare, hieß es.

Auch andere Unternehmen der Branche forschen in diese Richtung. Die Arbeit bei IBM war teilweise von der US-Militärforschungsagentur DARPA unterstützt worden.

Erste Chips mit der neuen Technik könnten innerhalb von fünf Jahren auf den Markt kommen, berichtete das "Wall Street Journal".