米University of California, Berkeley校(UC Berkeley)、米University of Colorado、米Massachusetts Institute of Technology(MIT)の研究者は、データを光信号で入出力するマイクロプロセッサーを試作した。電気と光の融合回路は、光トランシーバーなどでは製品が既にあるが、マイクロプロセッサーのような大規模回路では初めて。開発者らは、光入出力を備えたプロセッサーが将来の技術ではなく、既に利用可能な技術であることを示せたとする。
メモリー帯域問題を軽減
このマイクロプロセッサーは、オープンソースとして開発されているマイクロアーキテクチャ―の「RISC-V†」に基づくCPUコア、オンチップメモリーとして1MバイトのSRAM、最大送信容量550Gビット/秒、最大受信容量900Gビット/秒の光送受信回路を6mm×3mmのSiチップ上に集積したもの(図1、表1)。製造プロセスは、45nm世代のSOI-CMOSである。
入出力インタフェースを光にできると、マイクロプロセッサーのメモリー帯域の課題が大きく軽減する可能性が高い。最近のプロセッサーは、DRAMをチップ上に混載したり、大容量DRAMをプロセッサーに近接させて配置することで、メモリー帯域を確保しているが既に限界に近い。容量が約100Gバイト/秒前後の電気伝送配線は伝送距離が非常に短いからだ。光伝送にすることで、伝送距離上の制約が消えれば、メモリーの数や配置に大きな自由度が生まれる。