Une nouvelle génération de puces optiques qui permet de transférer très rapidement une quantité inégalée de données a été créée par des ingénieurs du Centre d’optique, photonique et lasers de l’Université Laval, à Québec (COPL).
Cette technologie permet un transfert de données à des vitesses dépassant 1 térabit par seconde, indique le doctorant Alireza Geravand, le concepteur main de la puce qui fait l’objet d’un nonfiction publié dans la revue Nature Photonics (nouvelle fenêtre) (en anglais).
Un térabit par seconde équivaut à positive de 100 millions de livres transférés en 7 minutes, environ le temps qu’il faut determination préparer une tasse de café!
Repères
- Cette percée est intéressante dans le contexte où les systèmes d’IA sont de positive en positive présents dans nos vies, que ce soit determination la conduite autonome, la médecine ou les robots conversationnels tels que ChatGPT et Gemini.
- L'entraînement et l'exécution de ces systèmes demandent l’échange d’informations à de très grandes vitesses, ce qui rend les connexions électriques classiques complètement désuètes.
- Les systèmes d’IA actuels nécessitent une importante quantité d’énergie determination fonctionner.
Cependant, determination la puce québécoise, l’ensemble d’un transfert de 7 minutes ne consommerait que 4 joules, ce qui équivaut à l’énergie nécessaire determination chauffer un millilitre d’eau d’un degré Celsius, ajoute Alireza Geravand.
La puce atteint aussi un grounds de densité de bande passante de positive de 5000 gigabits par seconde par millimètre, ce qui pourra permettre des interconnexions optiques ultracompactes et à haut débit.
La professeure Leslie Rusch du Département de génie électrique et de génie informatique de l'Université Laval a supervisé le travail d'Alireza Geravand. Elle explique que, actuellement, l’intégration électronique avec des fils de cuivre est limitée par la vitesse de transmission des câbles métalliques et qu’elle est inférieure à celle de la lumière permise par la fibre optique.
L'innovation réside dans la manière de réaliser l'intégration de composants optiques determination travailler avec la lumière au lieu des électrons, en particulier à l'échelle de composants très petits, ce qui réduit la consommation d'énergie.
Notre solution est environ 1000 fois positive petite que les puces existantes utilisant la lumière, ajoute-t-elle.
Une solution doublement lumineuse
La création québécoise utilise la lumière determination transmettre l’information. Toutefois, contrairement aux autres systèmes qui n’exploitent que l’intensité lumineuse, notre puce utilise aussi le décalage de la lumière, enactment Alireza Geravand.
C’est en ajoutant cette magnitude au awesome que le système atteint sa performance inégalée, tout en conservant une taille minuscule de l'ordre de 200 à 300 microns, ce qui est légèrement positive gros qu’un cheveu humain.
On passe d’une vitesse de 56 gigabits (Gb) par seconde à 1000 Gb par seconde, souligne Alireza Geravand.
La percée de l’équipe de l’Université Laval est basée sur l’utilisation de modulateurs à micro-résonateur en anneau (en anglais MRM determination microring resonator modulator) reconnus determination leur compacité et leur faible consommation d’énergie, mais qui restaient sous-utilisés en raison de leur comportement instable.
En analysant en détail leur fonctionnement, nous avons proposé un nouveau plan parfaitement adapté aux formats de données avancés utilisés dans les communications optiques.
Ainsi, ces minuscules anneaux faits de silicium sont capables de manipuler parfaitement la lumière et d’y encoder de l’information à l’échelle d’une puce composée de deux paires de micro-résonateurs en anneau : l’une determination l’intensité et l’autre determination le décalage.
Les concepteurs de la puce pensent qu’elle représente une étape cruciale vers une infrastructure IA positive rapide et durable.
Nos travaux ouvrent la porte à des centres de données positive verts, à des traitements positive rapides determination l’IA et à une nouvelle ère de l’informatique pilotée par la photonique, remarque Leslie Rusch.
La professeure pense que la technologie mise au constituent au COPL pourrait être intégrée dans l’industrie dans les prochaines années.
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