Computerchips schneller beschreiben

Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und des Paul Scherrer Instituts PSI haben einen wichtigen Fortschritt erzielt. Gemeinsam mit Partnern aus weiteren Ländern stellen sie in der Fachzeitschrift Nature Photonics einen Germanium-Zinn-Laser vor, der sich unmittelbar auf Silizium aufbringen lässt.

Dies schafft laut einer Mitteilung eine neue Grundlage, um Daten mit der Hilfe von Licht schneller auf Computerchips zu übertragen. Zudem benötige dieser Vorgang einen Bruchteil des Energieverbrauchs einer klassischen Kupferleitung, heisst es weiter.

Langsame Datenübertragung

Der Datentransfer zwischen verschiedenen Prozessorkernen eines einzelnen Chips wie auch zwischen Logik- und Speicherelementen gilt in der Computertechnologie als Flaschenhals.

Die Kommunikation mit Licht wäre daher ideal, um den Datenfluss auf Computerchips sowie zwischen verschiedenen Komponenten auf dem Board zu beschleunigen und wesentlich energieeffizienter zu gestalten.

Kompatibilität mit Chip-Herstellung fehlte bisher

Langstrecken-Telekommunikationsnetze und Rechenzentren setzen teilweise schon seit Jahrzehnten auf optische Verbindungen. Mit ihnen lassen sich auch über grössere Entfernungen noch sehr hohe Bandbreiten erzielen. Über Glasfaserkabel pflanzen sich die Signale praktisch verlustfrei und simultan über verschiedene Wellenlängen fort.

"In vielen Bereichen ist die Integration optischer Bauteile bereits ziemlich weit fortgeschritten. Was aber trotz intensiver Forschung bislang fehlte, ist eine Laserquelle, die mit der Chip-Herstellung kompatibel ist", wird Detlev Grützmacher, Direktor am Jülicher Peter Grünberg Institut, in der Mitteilung zitiert.

SNF finanziert mit

Teile dieser Forschungsarbeit wurden durch den Schweizerischen Nationalfonds SNF, sowie aus Mitteln des 7. EU-Forschungsrahmenprogramms und des Projekts UltraowPow des deutschen Bundesministeriums für Bildung und Forschung finanziert.

Das Paul Scherrer Institut PSI entwickelt, baut und betreibt grosse und komplexe Forschungsanlagen und stellt sie der nationalen und internationalen Forschungsgemeinde zur Verfügung.