Intel lance l’électronique photonique dans les centres informatiques

La communication entre machines devient un enjeu important dans les centres informatiques actuels : comment transférer de grandes quantités de données entre deux machines sans consommation excessive d’énergie (qui sera dissipée en chaleur, déjà difficile à éliminer) ? Une solution d’avenir passe par les fibres optiques et des communications laser entre ces machines : quand Ethernet sur des paires de cuivre est limité à 40 Gbps avec des câbles de très bonne qualité, le même protocole sur fibre optique monte jusque 100 Gbps (jusque 400 Gbps voire 1 Tbps dans les évolutions à venir de la norme).

Intel croit en l’électronique photonique depuis 2010 : le fondeur a commencé  la recherche pour intégrer des lasers et des semiconducteurs sur une même puce à cette date. L’objectif est de réduire fortement les coûts à l’achat de ces dispositifs de communication, mais aussi la consommation électrique : les différentes pièces requises des deux côtés d’une connexion par fibre sont onéreuses et consommatrices d’énergie (générateurs de laser, photodétecteurs, convertisseurs optiques-électriques). Au contraire, les puces produites par Intel sont destinées à un marché de masse, avec des coûts de production bien plus réduits (sachant que la fibre optique est très bon marché). Avec la technologie adaptée, un émetteur consomme 3,5 W.

Intel a lancé cet été deux produits dans cette gamme (c’est-à-dire qu’ils sont disponibles à l’achat) : les 100G PSM4 et 100G CWDM4. Ils sont prévus comme des interconnexions entre commutateurs Ethernet et fonctionnent à 100 Gbps. La technologie est d’ores et déjà prête pour des communications à de tels débits sur plusieurs kilomètres (au lieu de centaines de mètres au mieux par cuivre).

Ces modules sont déjà convoités par l’industrie. Notamment, Microsoft commence à déployer la solution dans ses centres informatiques Azure. Ils y serviront à augmenter la bande passante interne disponible, pour répondre aux besoins actuels et futurs. Même si les fibres ne connectent que les commutateurs, l’étape prochaine est de connecter directement les machines entre elles.

Par après, Intel annonce viser les communications à 400 Gbps dans les deux ans, avec une augmentation de la densité de bande passante d’un facteur cent (cent fois plus de bande passante par millimètre carré de puce utilisé) et d’un facteur trois en consommation énergétique par gigabit par seconde. L’intégration se poursuivra avec le matériel existant : toute l’architecture laser sera embarquée directement sur les puces des commutateurs, au lieu d’être connectée en tant que module d’extension. Cette différence permettra d’augmenter encore la densité dans les centres informatiques.

Sources : Intel Paves the Way for Silicon Photonics with First Shipping Products, It’s Here: Bringing Light to Intel’s Silicon.

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