Onde sonore e luminose in chip di silicio per computer più efficienti

Un nuovo passo nel contesto dei computer basati sul silicio sempre più efficienti sembra essere stato fatto dal ricercatore Avi Zadok della Facoltà di Ingegneria dell’Università Bar-Ilan.
Uno dei problemi principali riguardo ai computer odierni le cui funzionalità sono state ampliate dalla fotonica sta nel fatto che i segnali ottici, così come quelli elettrici, si muovono troppo velocemente.

A volte muoversi più lentamente può essere meglio come spiega nel comunicato stampa: “Importanti attività di elaborazione del segnale, come la selezione precisa dei canali di frequenza, richiedono che i dati vengano ritardati su scale temporali di decine di nano-secondi. Data la velocità elevata della luce, le onde ottiche si propagano su molti metri in questi intervalli di tempo. Non è possibile accettare tali lunghezze di percorso in un chip di silicio. Non è realistico. In questa gara, il digiuno non necessariamente vince.”

Un metodo per ovviare a un problema simile è quello di utilizzare onde acustiche: il segnale interessato può essere convertito dal dominio elettrico nella forma di un’onda acustica.
Essendo la velocità del suono più lenta, il nuovo segnale convertito può acquisire il ritardo necessario su decine di micro-metri anziché metri. Dopo la propagazione, lo stesso segnale ritardato può essere poi riconvertito di nuovo in segnale elettrico.

È quello che Zadok sta cercando di fare con i computer fotonici utilizzando in particolare un sistema che combina luce e suono nel silicio standard anche se lo stesso concetto può essere applicata qualsiasi tipologia di substrato, non solo al silicio.

Lo stesso Zadok aggiunge nel comunicato stampa: “L’acustica è una dimensione mancante nei chip di silicio perché l’acustica può completare compiti specifici che sono difficili da svolgere solo con l’elettronica e l’ottica. Per la prima volta abbiamo aggiunto questa dimensione alla piattaforma fotonica di silicio standard. Il concetto combina la comunicazione e la larghezza di banda offerte dalla luce con l’elaborazione selettiva delle onde sonore”.
Questo progresso potrebbe essere di utilità nelle applicazioni legate al 5G.