Pierwszy laser krzemowy

[komentator44801]

Chyba redaktor zartuje:

"Winne są temu elektroniczne sygnały, które biegną po miedzianych
połączeniach między milionami tranzystorów - nie będą w stanie nadążyć z
obsługą elektronicznego ruchu. Wyjściem byłoby zastąpienie metalowych
połączeń światłowodami, bo wtedy sygnały rozchodziłyby się w mikroprocesorze
z prędkością światła, czyli największą możliwą w naturze"

Predkosc sygnalu w miedzi jest taka sama jak w swiatlowodzie (c). Problemem
jest nadmierne grzanie sie drutow o grubosci kilkudziesiecu nanometrow (opor
rosnie ze spadkiem powierzchni przekroju poprzecznego).

Bandwidth

[komentator44801]

Intel (na stronie do ktorej jest link) pisze ze w swiatlowodach mozna
wykorzystac wiekszy transfer, a nie ze informacja rozchodzi sie szybciej.

Latency & Bandwidth

[Gość: Szef]

Owszem, światłowód ma znacznie większą przepustowość.

Jeśli chodzi o wnętrze układu to znacznie bardziej krytyczna jest częstotliwość
pracy czyli dopuszczalne opóźnienia.

Stąd jedno z możliwych zastosowań optoelektroniki to CLK czyli przesyłanie
sygnału zegarowego.

Spoglądając jednak na sposób działania tego _lasera_ to nijak nie ma się on do
procesorów, magistral itp...

[Gość: Carmen S.]

Sp. profesor Groszkowski opisywal taka anegdode. Kiedys po wykladzie na jakis
skomplikowany temat dotyczacy obwodow elektrycznych jedna osoba wstala i
zapytala: "Wszystko jest jasne, tylko nie rozumiem jak pan wierci te dziurki w
drucie aby prad mogl plynac". Pioc mial prekursorow.

prąd i energia

[Gość: Szef]

W gmachu im. profesora Groszkowskiego mówiono, że to co nas interesuje, czyli
informacja w postaci fali elektromagnetycznej płynie WOKÓŁ PRZEWODNIKA a nie w
przewodzie...
tym bardziej nie w dziurce w drucie :> [vide przewód współosiowy]

Stąd mamy dyskusję na temat prędkości elektronów i prędkości przepływu
informacji a to dwie zupełnie inne sprawy.

jak mały Kazio wyobraża sobie przepływ prądu

[darr.darek]

Gość portalu: Szef napisał(a):
> W gmachu im. profesora Groszkowskiego mówiono, że to co nas interesuje, czyli
> informacja w postaci fali elektromagnetycznej płynie WOKÓŁ PRZEWODNIKA a nie w
> przewodzie...
> tym bardziej nie w dziurce w drucie :> [vide przewód współosiowy]
> Stąd mamy dyskusję na temat prędkości elektronów i prędkości przepływu
> informacji a to dwie zupełnie inne sprawy.

Po co piszesz o sprawach, na których się nie znasz ?
Fakt, że występuje zjawisko "naskórkowości" w przepływie prądu o wysokiej
częstotliwości (zjawisko fizyczne bardzo prosto wytłumaczalne), nie oznacza, że
jakikolwiek sens mają bzdury o ... "prędkości przepływu informacji".

[Gość: kazuto]

niemniej jednak predkosc nosnika a szybkosc przekazywania informacji moze byc
rozna (vide: fotony splatane). pozdr

[Gość: WW]

Szanowny przedmówco,

o ile mnie pamięć nie zawodzi (a raczej tu nie zawodzi), to 'c' jest prędkością
światła w próżni i o ile mnie dalej pamięć nie zawodzi (a nie zawodzi), to
prędkości te różnią się dla różnych ośrodków (m.in. dzięki temu mamy w ogóle
coś takiego jak światłowód), tak więc na przyszłość proszę się zastanowić, co
się samemu pisze, zamiast krytykować innych. A na marginesie, to prąd w miedzi
rozchodzi się duuuużo wolniej niż światło w próżni (zapewne również z powodów
przez przedmówcę opisanych).

[komentator44801]

Oczywiscie ze predkosc w roznych osrodkach jest rozna. Ale ta roznica jest
zaniedbywalna przy produkcji procesorow. To znaczy tutaj odkryciem jest
zwiekszenie transferu o kilka rzedow wielkosci a nie o ulamki procentow
wynikajacych z roznic pomiedzy miedzia a aluminium czy "proznia".

Prad w miedzi nie rozchodzi sie wolniej niz w prozni i nie ma to nic wspolnego
z oporem. Oczywiscie elektrony poruszaja sie powoli (w koncu maja mase :-) ),
ale informacja rozchodzi sie z predkoscia swiatla. Az dziw ze takie rzeczy
trzeba tlumaczyc.

Jesli mowimy o procesorach a WW ma na mysli predkosc pojedynczego elektronu
jako predkosc pradu to troche mowi nie na temat.

[Gość: Jan]

dlaczego, twoim zdaniem, informacja rozchodzi sie z predkoscia swiatla skoro
jest przenoszona przez np. prad, ruch elektronow w przewodnkiu metalowym, czemu
nie rozchodzi sie natychmiast ?

[komentator44801]

No nie... zacznijmy od podstaw.

Dlatego ze pole elektryczne (potencjal elektryczny) rozchodzi sie z predkoscia
swiatla i "popycha" elektrony w odleglosci 1 mikrosekundy swietlnej dopiero po
1 mikrosekundzie a nie natychmiast.

[Gość: Jerzy27]

Drodzy przedmówcy,
Ciężar odkrycia nie leży w prędkości propagacji sygnałów w metalowych
ścieżkach, czy światłowodach. W obu mediach prędkość ta jest od kilkudziesięciu
procent, do kilku razy MNIEJSZA od prędkości światłą w próżni (dla nieobytych z
fizyką wspomnę, że w metalowej ścieżce prędkość ta zależy od jej wymiarów,
częstotliwości sygnału stałej, dielektrycznej podłoża itd. - nie jest to
miejsce, by tłumaczyć, jak działa linia paskowa); w światłowodzie sygnały
poruszają się z prędkością światła w próżni podzieloną przez efektywny, grupowy
współczynnik załamania światła). Istota polega na tym, że wykorzystując sygnały
optyczne można przesyłać informację z przepływnością o kilka rzędów wielkości
większą. Przykładowo, w komputerach częstotliwość sygnału między procesorem a
resztą układu jest co najwyżej rzędu pojedynczych GHz (w PC dochodzi do 1 GHz),
a dalszy wzrost jest ograniczony gwałtownym wzrostem tłumienia sygnału. W
światłowodach nie ma takich ograniczeń – sygnały można przesyłać nawet z
prędkościami odpowiadającym częstotliwością mocno przekraczającą THz. Z krzemem
problem polega na tym, że ma on skośną przerwę energetyczną, co oznacza, że
można z niego zrobić, jak niektórzy żartują, wszystko z wyjątkiem lasera.
Artykuł w Nature wspomina o tzw. „laserze ramanowskim”. Laser ramanowski, to
NIE LASER, tylko typ generatora parametrycznego wykorzystującego rozpraszanie
Ramana, co oznacza, że by taki „laser” zadziałał, musi być do niego
doprowadzona inna wiązka laserowa.
Ciężar gatunkowy odkrycia leży w tym, że dostarczając sygnał optyczny do układu
krzemowego, można z niego wyprowadzić inny sygnał optyczny (niosący
informację), podobną funkcję może pełnić modulator światłą wykonany na tym
samym podłożu, co reszta układu (np. mikroprocesor) – z tą różnicą, że przy
wykorzystaniu „lasera ramanowskiego” możliwa jest zmiana długości fali - co
może być bardzo istotne w wielu aplikacjach.

nowość to nie zjawisko ale jego STABILNOŚĆ

[Gość: Szef]

Jerzy27 ma rację co do tego, że krzem ma immanentną niechęć do świecenia
spowodowanego skośną przerwą Eg.

Nie zgodzę się za to z powodem takiego zachwytu nad tym eksperymentem.

Sukces polega na tym, że udało się zmusić strukturę krzemową do świecenia
*CIĄGŁEGO*.

Poprzednie eksperymenty pozwalały na świecenie impulsowe przez pojedyncze
nanosekundy bo słabiutką akcję laserową Ramana tłumiła "absorpcja dwóch fotonów".

Zmniejszyła się też ilość energii zużywanej na drgania fononowe [po naszemu
CIEPŁO], a co za tym idzie pompowanie optyczne jest znacznie bardziej skuteczne.

A prawdziwy sukces to to, że po raz kolejny udaje się połączyć mikro i
optoelektroniczne przyrządy w jednym układzie oraz, że tak na prawdę to nie ma
tutaj użytych nowych technologii tylko kombinacja starych, poczciwych pomysłów
typu Silicon On Insulator i dioda PIN...

[Gość: WW]

Można jeszcze dodać że należy rozróżnić nośne jedno i wielomodowe, co też ma
wpływ na przepływności, natomiast tutaj raczej zastosowanie mają te
jednomodowe.

Z drugiej strony, czy przepływność danych przez procesor ma tak naprawdę takie
ogromne znaczenie? Przecież tam nie są przesyłane gigabity na sekundę (czy jak
kto woli gigabody), bo niby skąd by się brały? Zauważcie, że szyny danych mają
przepływności rzędu gigabitów, a w obecnych komputerach większość danych przez
procesor nie przechodzi (tryb DMA), przepływność szyn adresowych jest zapewne
jeszcze mniejsza (bo i po co ma być większa), więc nie wmówicie mi, że
przepustowość 2-10 Gb/s między dwoma częściami procka ma kolosalne (a tak
naprawdę jakiekolwiek) znaczenie.

Z tego co ja rozumiem, to tu chodzi "po prostu" o początki rozwoju techniki
służącej do stworzenia optokomputerów (co jest jedną z popularnych gałęzi
ewolucji technik komputerowych).

[Gość: autor]

Dziękuję Panu za wyjaśnienia, które z oczywistych względów nie mogly się
znaleźć w moim artykule. Tekst gazetowy musi być napisany tak, aby każdy mógł
go zrozumieć. Trudno jest więc używać w nim takich pojęć jak ”prosta przerwa
energetyczna”, czy ”skośna przerwa”. Nie mogę przecież w Gazecie czytanej przez
2,5 mln osób pisać na przykład, że w przypadku krzemu ”wyemitowanie
rekombinacji promienistej (a wiec z emisją fotonów) w okolicy przerwy
energetycznej jest bardzo niewydajne”.
Nie chciałem też pisać o tym, co to jest laser ramanowski (sama koncepcja
takiego lasera jest bardzo ciekawa, ale już nie nowa).
Ale po to też podałem linka do szczegółowych informacji, żeby specjaliści -
nienasyceni moim tekstem - mogli tam spojrzeć.
I z bardzo ciekawej dyskusji na Forum widzę, że tam spojrzeli. I że artykuł swą
rolę spełnił.

Pozdrawiam
Piotr Cieśliński

oscylator parametryczny

[Gość: misio]

a nie laser ramanowski
gwoli scislosci terminologicznej

[Gość: bleh]

> ale informacja rozchodzi sie z predkoscia swiatla. Az dziw ze takie rzeczy
> trzeba tlumaczyc.

Albo jesteś młody, albo wciąż zbyt pewny siebie.

Owszem, trzeba czasem coś tłumaczyć ludziom, którzy się w danym polu nie
specjalizują, i trzeba się może nawet ucieszyć, że można, bo chce im się
słuchać. Duża część z tych ludzi wie o wiele więcej od Ciebie na inne tematy, i
przy jakiejś okazji się tutaj wypowie (bez zadzierania nosa, dla odmiany), i
wtedy Ty z kolei na tym skorzystasz. Ciesz się że masz jeszcze z kim rozmawiać w
tym kraju. A jak skończysz zadzierać nosa, to kliknij w pępek pajacyka, żeby był
ktoś, komu się będzie chciało posłuchać, co masz do powiedzenia w przyszłości.

[Gość: guest]

No to bardzo Cię pamięć zawodzi Drogi Kolego...

[Gość: WW]

tak? w którym miejscu?

Jedno pytanie

[user0001]

Mówimy tutaj o jednym chipie który zaświecił, czy o technologii która za kilka
tygodni/miesięcy będzie gotowa do wprowadzenia na linię produkcyjną?

[Gość: proces]

Mowimy o pierwszym chipie ktory zaswiecil. A zaprojektowanie na jego bazie
nowego procesora bedzie trwalo dluzej niz kilka miesiecy.

[Gość: Szef]

Mówimy tutaj o artykule, którym stwarza się nadzieję akcjonariuszom firmy Intel
a zwłaszcza osobom decydującym o budżecie na badania...

Oczywiście te eksperymenty to tylko rozgrzewka przed dalszą pracą badawczą.
Pocieszać może, że według Intela użyto technologii CMOS zgodnej z tą, która jest
stosowana do produkcji masowej.
Nowością jest więc samo urządzenie a nie technologia.

A zanim zostanie wprowadzona na linie produkcyjne to zdążą wypaść nam długie
włosy...

[Gość: guest]

Popieram kolegę. A do tego należy jeszcze dodać, iż przy zmniejszaniu rozmiarów
(miedzianych) przewodów dochodzimy do granicy, gdzie zaczynają dawać o sobie
znac efekty kwantowe. I tak np. przewód grubości jednego atomu wcale nie tak
chętnie jest przewodnikiem...

[Gość: gosc]

W przewodach miedzianych sygnał elektryczny rozchodzi się z prędkościami bardzo
bliskimi c czyli prędkości światła w próżni-w światłowodzie może być ona o 30%
mniejsza.Opóźnienia biorą się z oporności i stałych czasowych układów
reaktancyjno-impedancyjnych.Jednak głónym problemem jest i pozostanie
przetwarzanie sygnałów i wymiary.Dziwi mnie w takim układzie dyskwalifikacja
ludzkiego mózgu gdzie sygnały rozchodzą się stosunkowo wolno.

[Gość: Jan]

a co jest dobry przewodnikiem przy takiej "grubosci" ( 1 atom lub 1 czasteczka)
przewodu ?

[Gość: klakier]

Większość milowych odkryć mija bez większego echa i dopiero w przyszłości mówi
się o dacie ich powstania i autorach. Myślę, że i w tym przypadku nie będzie
inaczej. Ludzkość doceni to odkrycie po jakimś czasie. Oceniam to jako krok
milowy, podobnie jak silnik odrzutowy bez elementów ruchomych, testowany
ostatnio przez Amerykanów. Brawo autorzy

nie nosiło się teczki-

[voltus]

w miedzi sygnał przenoszą elektrony a w światłowodzie fotony.Mówi ci to coś?jak się nie znasz to nie zabieraj głosu