Газета "Наш Мир" br> Ближайшие годы обещают революцию в области электроники. У России
есть большой потенциал для участия в ней, этот шанс упускать нельзя.
Таким выводом завершился научный доклад о современных разработках в
области нанооптоэлектроники, который был прочитан на заседании
президиума Российской академии наук.
Проблема повышения скорости передачи данных – ключевая в развитии IT.
Сегодня требуется 10 гигабит в секунду и выше. Но медные провода
достигли физического предела скорости передачи информации.
Второй важнейшей проблемой является потребление электроэнергии. В
ближайшие годы энергопотребление суперкомпьютером экзафлопной мощности
вырастет более чем на два порядка и превысит гигантское значение 100
тысяч кВт. Процессор с быстродействием 100 петафлопс уже будет
потреблять около мегаватта электроэнергии, а один зеттафлопсный
процессор – объем, сравнимый с энергопотреблением некоторых западных
стран.
Альтернатива медным проводам – оптические соединения. Чтобы
преодолеть «медный тупик», суперкомпьютер в 10 петафлопс должен
содержать пять миллионов оптических каналов, а ЭВМ мощностью один
экзафлопс – более одного миллиарда оптических каналов пропускной
способностью по 100 гигабит в секунду каждый. Современные каналы
бытового Интернета предлагают в хорошем случае 100 мегабит в секунду, то
есть в тысячу раз меньше. К 2020 году в одном суперкомпьютере будет
содержаться такое же количество оптических каналов, какое в настоящее
время существует во всех параллельных оптических линиях связи в мире.
Сегодня ученые плотно занимаются разработкой различных соединений на
уровне наноструктур, считая их ключом к решению проблемы. Так, в 2010
году были созданы интегрированные передающий и приемный чипы, включающие
упомянутые выше кремниевые оптоэлектронные элементы, со скоростью
передачи информации 40 гигабит в секунду. То есть за секунду возможно
переписать содержимое, скажем, персонального компьютера. В перспективе
скорость увеличат до одного терабита в секунду. Тем самым за 1,5 секунды
можно будет перекачать содержимое библиотеки конгресса США.
Уровень достижений отечественных ученых в этой области весьма высок.
Это одно из направлений науки и техники, на котором Россия может
занимать место среди мировых лидеров. При этом разработки ученых
Российской академии наук имеют потенциально весьма широкий спектр
приложения в гражданской сфере, а также в военной и специальной технике.
Выдвинуто предложение по созданию отечественного консорциума по
разработке и производству такого рода средств. В такой консорциум могли
бы войти ряд институтов РАН, Минпромторг, ГК «Ростехнологии»,
Роскосмос, Росатом, Роснано и других организаций.
|