Một phần của chip do IBM sản xuất với các đường dẫn quang học màu xanh giúp truyền tín hiệu ánh sáng ở tốc độ cao. Phần màu vàng là các dây đồng mang tín hiệu điện. Nhờ công nghệ silicon nanophotonic mà chúng có thể được tích hợp cùng với nhau như thế này trên cùng một con chip.
Ít hôm trước, IBM cho biết rằng họ đã đạt được "một thành tựu lớn" trong lĩnh vực truyền thông tin quang học với công nghệ mang tên "silicon nanophotonic". Công nghệ này cho phép tích hợp nhiều linh kiện và thành phần quang học cùng với các mạch điện trên một con chip CMOS 90nm. IBM nói rằng đây là lần đầu tiên một giải pháp quang học như thế này được chế tạo với dây chuyền bán dẫn có kích thước nhỏ hơn 100nm.
Silicon nanophotonic tận dụng các xung ánh sáng để truyền thông tin, đồng thời cung cấp một "đường cao tốc" giúp hàng terabyte dữ liệu có thể di chuyển nhanh giữa những linh kiện bên trong các máy chủ, trung tâm dữ liệu hoặc siêu máy tính. Khoảng cách giữa hai chip Silicon nanophotonic có thể chỉ là vài centimet nhưng cũng có thể đạt mức nhiều cây số, và chúng sẽ được nối với nhau nhờ các sợi quang. Giải pháp này giúp khắc phục vấn đề băng thông dữ liệu hẹp, tốc độ chưa nhanh cũng như giá thành cao của các phương pháp kết nối truyền thống.
IBM tiết lộ thêm rằng ý tưởng của silicon nanophotonic đã xuất hiện từ năm 2010, và đến bây giờ hãng đã giải quyết được các thách thức để mang công nghệ này vào thực tiễn. Bằng cách thêm một vài module xử lí vào trong dây chuyền hiệu năng cao dùng để sản xuất chip CMOS 90nm, IBM đã có thể tích hợp nhiều thành phần như bộ ghép bước sóng (WDM - wavelength division multiplexer), máy biến điệu quang học, các loại thiết bị nhận biết ánh sáng vào chung với mạch điện của CMOS. Kết quả thu được là một con chip nhỏ gọn với đầy đủ khả năng giao tiếp quang học, và hơn hết là nó có thể được sản xuất bằng dây chuyền bán dẫn hiện có nên sẽ có giá thành rẻ hơn so với những giải pháp khác.
Các chip CMOS nói trên có khả năng truyền nhận tín hiệu với tốc độ hơn 25Gb/giây cho mỗi kênh. Ngoài ra, nó còn có thể gộp nhiều luồng dữ liệu lại và truyền đi song song trong một sợi quang duy nhất nhờ bộ phận WDM, giúp truyền một lượng lớn thông tin giữa các thành phần trong hệ thống máy tính một cách nhanh chóng. Hiện IBM đã bắt đầu đưa các chip CMOS silicon nanophotonic vào sản xuất thương mại để "giúp nền công nghiệp theo kiệp nhu cầu đang tăng cao về hiệu năng và sức mạnh tính toán".
Công nghệ silicon nanophotonic có thể tích hợp các bộ tách sóng quang (màu đỏ, bên cạnh trái của khối vuông) với các máy biến điệu (màu xanh dương) và bóng bán dẫn (màu đỏ ở bìa phải). Phần màu vàng là mạch điện kim loại 9 tầng để nối mạch Nanophotonic với các transitor.
