giovedì 11 dicembre 2008

Fotonica del silicio e internet non collasserà

LA REPUBBLICA
di ERNESTO ASSANTE

LA RETE internet continua a crescere, sono sempre di più gli utenti collegati e c'è sempre maggior bisogno di larghezza di banda per trasmettere dati. Ogni tanto qualche esperto lancia l'allarme sul possibile (ma non certo) collasso dell'intero sistema, per eccesso di uso, per troppo traffico, per troppa pirateria, per troppi video, per troppo tutto. Gli allarmi per ora restano tali, ma che il problema prima o poi si porrà è vero. E quindi sono in molti, in diversi laboratori di ricerca in tutto il mondo, che lavorano per trovare una soluzione. Soluzione che oggi viene annunciata dalla Intel e che potrebbe migliorare anche la velocità dei computer stessi.

Uno studio pubblicato su Nature Photonics negli Usa offre i dettagli delle performance ottenute da un Avalanche Photo Detector basato sul silicio invece che su una miscela di indio e fosforo. I ricercatori di Intel Labs hanno realizzato questa volta un ulteriore passo avanti nel campo della fotonica del silicio (Silicon Photonics), che appunto prevede l'utilizzo di silicio standard per l'invio e la ricezione di informazioni ottiche tra computer e altri dispositivi elettronici. E' stato raggiunto il record mondiale nelle prestazioni con l'uso di un Avalanche Photo Detector che potrebbe portare a una riduzione dei costi e a un notevolissimo aumento delle prestazioni rispetto ai dispositivi ottici disponibili in commercio.

Di cosa si parla? "Internet oggi, nelle sue condizioni migliori, raggiunge velocità di circa 100 megabits al secondo. Qui parliamo di velocità che vanno dai 10 ai 100 gigabyte per secondo. E di costi dieci volte inferiori", ci spiega Mario Paniccia, direttore del Photonics Technology Lab della Intel, figlio di italiani e tra i principali ricercatori americani.

"La fotonica del silicio è una tecnologia che prevede l'uso di silicio standard per l'invio e la ricezione di informazioni ottiche tra computer e altri dispositivi elettronici", spiegano alla Intel, "scopo della tecnologia è rispondere ai futuri requisiti di larghezza di banda delle applicazioni a uso intensivo di dati, ad esempio quelle impiegate nella medicina remota e negli ambienti virtuali 3D realistici".

Certo è che, come dicevamo all'inizio, il trasferimento ultraveloce dei dati sarà un requisito essenziale per i futuri computer basati su molteplici core di processori ed è proprio su questo che si è concentrata l'attenzione di Paniccia e dei suoi collaboratori: "Secondo la legge di Moore, le prestazioni dei processori, e il numero di transistor ad esso relativo, raddoppiano ogni 18 mesi", ricorda Paniccia, "e questa nuova tecnologia ci consente di restare in linea. Abbiamo creato un dispositivo APD basato su silicio, un sensore di luce che raggiunge una sensibilità superiore rilevando la luce e amplificando i segnali deboli quando viene indirizzata sul silicio. Con questo dispositivo abbiamo ottenuto un "gain-bandwidth product" da 340 GHz, il risultato migliore che sia mai stato ottenuto per questa metrica delle prestazioni chiave degli APD. E abbiamo dimostrato, per la prima volta, che un dispositivo basato sulla fotonica del silicio è in grado di superare le prestazioni di un dispositivo realizzato con i tradizionali materiali ottici, più costosi, come l'indio fosfide. Oltre che nelle comunicazioni, questi APD basati su silicio possono essere applicati in altre aree, ad esempio il rilevamento, l'imaging, la crittografia quantistica o le applicazioni biologiche".

Computer più veloci, maggiore banda e collegamenti più rapidi. Quanto tempo ci vorrà per vedere dei prodotti basati su questa nuova tecnologia? "Non meno di due o tre anni", dice Paniccia, "e fare previsioni su tempi più lunghi, in un'industria come la nostra, che corre velocissimamente, è impossibile. Ma il guadagno in termini di velocità e di costi è tale che siamo sicuri che la strada intrapresa sia quella giusta".