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Optochip de IBM transfiere un trillón de bit de información por segundo
Los avances en las comunicaciones ópticas están siendo impulsados por una explosión de nuevas aplicaciones y servicios, así como la cantidad de datos que se crean y se transmiten a través de las redes corporativas y por los consumidores, siguen aumentando. Un terabit por segundo, el más reciente avance de IBM en tecnología de chips ópticos, proporciona cantidades sin precedentes de ancho de banda que podría algún día transportar grandes cargas de datos tales como mensajes a sitios de medios sociales, fotos digitales y videos publicados en línea, sensores utilizados para recopilar información sobre el clima, y transacciones registros de las compras en línea.»Llegar a un trillón de bit por segundo marca el último hito de Holey Optochip, la marca de IBM para desarrollar chips transceptores que pueden manejar el volumen de tráfico en la época de los datos importantes», dijo el investigador de IBM Clint Schow, parte del equipo que construyó el prototipo. «Hemos estado trabajando activamente en mayores niveles de integración, la eficiencia energética y el rendimiento de todos los componentes ópticos a través de los empaquetados y las innovaciones del circuito. Nuestro objetivo es mejorar la tecnología para su comercialización en la próxima década, con la colaboración de socios de fabricación «.Las redes ópticas ofrecen el potencial de mejorar significativamente las tasas de transferencia de datos acelerando el flujo de datos usando pulsos de luz, en lugar de enviar electrones sobre cables. Debido a esto, los investigadores han estado buscando maneras de hacer uso de señales ópticas dentro de estándares de bajo costo y alto volumen de las técnicas de fabricación de chips para uso generalizado.
El uso de un nuevo enfoque, los científicos en los laboratorios de IBM desarrollaron el Optochip Holey con la fabricación de 48 cavidades a través de un chip de silicio CMOS estándar. Las cavidades permiten el acceso óptico a través de la parte posterior del chip a 24 canales receptores y 24 transmisores para producir un diseño ultracompacto, módulo óptico de alto rendimiento y de bajo consumo capaz de las elevadas tasas de registro de transferencia de datos.
La compacidad y capacidad de comunicación óptica se han convertido en indispensables en el diseño de grandes sistemas de manejo de datos. Con esto en mente, el módulo Holey Optochip está construido con componentes que están disponibles en el mercado hoy en día, ofreciendo la posibilidad de fabricarlos con las economías de escala.
En consonancia con las iniciativas de computación verde, el Optochip Holey logra récord de velocidad con una eficiencia energética (la cantidad de potencia necesaria para transmitir un bit de información) que está entre los mejores que se haya reportado. El transceptor consume menos de cinco vatios, la potencia consumida por una bombilla de 100 W podría alimentar 20 transceptores. Este progreso en las interconexiones de energía eficiente es necesario para permitir a las empresas que adoptan computación de alto rendimiento para manejar su carga de energía en el desempeño de aplicaciones de gran alcance, tales como análisis, modelado de datos y las previsiones.
Al demostrar los niveles sin precedentes de rendimiento, el Optochip Holey pone de manifiesto que la alta velocidad y bajo consumo de energía en las interconexiones son factibles a corto plazo y la óptica es el medio de transmisión único que puede mantenerse a la vanguardia de la demanda de aceleración mundial de la banda ancha. El futuro de la computación se basan en gran medida en la tecnología de chip óptico para facilitar el crecimiento de grandes datos y computación en la nube y el impulso de aplicaciones de próxima generación de centros de datos.
Microprocesadores de ordenador: ahorro de energía y dinero
En los microprocesadores de hoy en día, gran parte de la potencia consumida para poner en funcionamiento el procesador se está desperdiciando.
A un equipo de investigadores de Case Western Reserve University, se le ocurrió una idea novedosa llamada puerta de potencia de grano fino, lo que ahorra energía y dinero en un par de maneras: se utiliza menos energía y menos calor.
«El uso de menos energía produce menos calor. Menos calor significa que se necesita menos enfriamiento», dijo Swarup Bhunia, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación y un autor de la investigación. «Eso puede evitar la necesidad de un ventilador grande para enfriar el procesador, lo que ahorra mucho dinero». Los procesadores se utilizan en una variedad de productos, desde computadoras hasta teléfonos celulares. Los gastos operacionales podrían reducirse en más de un tercio, dicen los investigadores.
Bhunia, Lei Wang y Somnath Paul, cuyo trabajo fue financiado por la Corporación Intel, presentaron su idea en la 25 ª Conferencia Internacional sobre la VLSI (Very-Large-Scale Integration) de diseño. Recibieron el premio a la mejor ponencia en la conferencia, celebrada en Hyderabad, India.
Bhunia explicó que dos partes de un procesador consumen energía: la ruta de datos y la memoria. La ruta de datos realiza cálculos y toma decisiones de control, mientras que almacena los datos de la memoria. En informática rara vez se requiere todo lo que un procesador es capaz de proporcionar durante todo el tiempo, pero todo el procesador está totalmente encendido de la misma manera.
Un intento de mejorar la disipación de potencia en los procesadores es a través de algo llamado coarse gating. Se apaga un bloque completo del procesador que no está siendo utilizado. Por ejemplo, habitualmente el bloque que realiza las sumas consume energía aunque no esté el microprocesador efectuando una suma.
El problema con este método es que la mayor parte del tiempo encontrar un bloque completo que no está siendo utilizado en un momento dado es dura.
El equipo de la Case Western Reserve tuvo la idea de compuerta para apagar sólo las partes de un componente que no se están utilizando en ese momento. La memoria funciona del mismo modo. Un procesador tiene que ser capaz de almacenar grandes cantidades, pero rara vez en realidad las almacena.
Esto puede no parecer mucho, pero añade todo y se hace una gran diferencia. El equipo calculó que el ahorro de energía total de un procesador típico de un sistema de alto rendimiento, tales como una computadora de escritorio, sería de alrededor de 40%.
Bhunia explicó que su sistema no puede ser aplicado a los procesadores actuales, pero podrían ser utilizados por las empresas para construir procesadores de próxima generación. Este nuevo método no sólo ayuda a las corporaciones sin embargo, pues una batería de teléfono móvil celular, pasaría de durar ocho horas a 11, por ejemplo.
Fuente: Case Western Reserve University, via Newswise.
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