Des chercheurs d'IBM viennent de publier un papier dans le journal Optics Express, qui s'annonce comme une petite révolution dans le monde des supercalculateurs. Ces derniers ont inventé un circuit de modulation de signaux électriques en pulsations lumineuses, afin de permettre à plusieurs coeurs de processeur de communiquer entre eux à une vitesse 100 fois supérieure à celle des méthodes câblées actuelles.

Ce circuit est baptisé « modulateur électro-optique Mach-Zehnder ». Il est entre 100 et 1000 fois plus petit que les modulateurs du même genre déjà mis au point par d'autres chercheurs, notamment ceux de chez Intel (voir cette actualité). De quoi permettre l'intégration du routage réseau au sein même d'une puce de silicium composée de plusieurs coeurs interconnectés.


« IBM et l'industrie travaillent aujourd'hui à l'intégration de beaucoup plus de coeurs dans une seule puce, mais les technologies de communication actuelle surchaufferaient et seraient bien trop lentes pour supporter cette augmentation de charge. Nous avons franchi une étape significative dans la mise au point d'un moyen largement plus petit et bien plus efficace énergétiquement de connecter tous ces coeurs, d'une manière que personne n'a réalisée auparavant » explique le docteur T.C. Chen, chez IBM.

Cette technologie permettrait d'interconnecter plusieurs centaines, voire plusieurs milliers de coeurs, au sein d'une seule puce, en éliminant le câblage actuellement nécessaire pour cette tâche. L'exploitation de la lumière permet alors des communications 100 fois plus rapides, et 10 fois moins gourmandes en énergie, selon IBM, qui fait l'analogie avec ce que permet la fibre optique pour Internet.


La lumière est conduite sur un circuit à base de silicium appelé « nanophotonic waveguide ». Un rayon laser est délivré au modulateur optique, qui va bloquer ou non la lumière en fonction des signaux électriques (0 ou 1) qu'il reçoit, et inversement à la réception de la lumière par un second modulateur. De quoi offrir un débit de 10 Gbits/s avec un seul modulateur, pour une taille si minuscule qu'elle pourra s'incruster au sein même d'une puce dotée de multiples coeurs de processeurs.