AMD investiga la tecnología fotónica para transmitir datos entre chips a la velocidad de la luz

AMD está mostrando interés por la tecnología fotónica y como esta beneficiará a los chips multicapa de la empresa. Y es que, mediante la fotónica, se puede lograr una comunicación de datos increíblemente rápida. De hecho, hablamos de transmitir datos entre chips a la velocidad de la luz.

La tecnología fotónica aplicada al hardware se puede entender como la forma de transmitir información utilizando fotones de luz. Esta supone un cambio respecto a la actual forma de transferencia usando electrones. Tenemos así una velocidad mucho mayor usando los fotones y es una tecnología que podría ser muy útil para mejorar la intercomunicación entre chips. De esta forma ha pensado AMD, ya que planea emplearla para mejorar la transmisión de datos entre diferentes chips, mejorando el consumo, latencia y rendimiento, entre otros.

AMD ya registró una patente en 2020 de un superordenador con tecnología fotónica

Hace dos años AMD presentó una patente en la Oficina de Patentes de los Estados Unidos que mostraba el uso de esta tecnología. En ella, se mostraba un supuesto superordenador que podía permitir un sistema de comunicación basado en la fotónica conectado a un único chip. Sin embargo, todo esto no llegó a ser creado en la práctica y se quedó como un prototipo escrito. No obstante, muestra el interés de AMD por dicha tecnología y no es para menos, ya que permitiría innovar en gran medida la comunicación entre sistemas con chiplets.

La fotónica podríamos decir que empezó en a principios de los años 1960, con el objetivo de emplear ondas de luz para realizar funciones similares a las de la electrónica. Y es que, en caso de tener éxito, tenemos la ventaja de que los datos se trasmiten a la velocidad de la luz, y, a su vez, usamos la luz como medio, en vez de metales como el cobre. Por ello, si AMD pudiese usar esta tecnología en sus chips, el consumo energético y la latencia se reducirían

La documentación de la patente de AMD fue publicada hace menos de un mes, este pasado 30 de junio. Teniendo acceso a ella después de 2 años desde que se presentó, podemos observar el diseño y funcionamiento de la tecnología de AMD. Para no explayarnos demasiado dejamos aquí un resumen que explica de que consta esta tecnología:

La fabricación de un paquete de chips semiconductores con capacidad de conexión de fibra óptica incluye la preparación de un circuito fotónico integrado grabando una ranura en forma de V en una región de acoplamiento de fibra en la parte delantera; ensamblando el circuito integrado fotónico de redistribución orgánica; grabar la capa de redistribución orgánica de redistribución orgánica; y la fijación de una fibra óptica a la región de acoplamiento de la fibra del lado frontal.

Así es la patente de AMD aplicada a los semiconductores

Observamos en dicho documento unos diagramas con números y piezas que si los desglosamos tenemos:

• 100 - Paquete de chip semiconductor.
• 105 - Sistema en chip (SoC)
• 110 - Chip fotónico
• 120 - Cable de fibra óptica conectado
• 130 - Compuesto de molde
• 135 - Sustrato de oblea única
• 140 - Capa de redistribución orgánica (ORDL)
• 145 - Microbordes que fijan el SoC (105) y el chip fotónico (110) a la ORDL (140)
• 150 - Tapa
• 155 - Relleno inferior
• 160 - Ball Grid Array (BGA) estándar

Por desgracia, para la aplicación de esta tecnología de AMD, las capas de redistribución entre los chips deberían ser orgánicas (ORDL). Sin embargo, las actuales son metálicas, que distribuyen el acceso I/O a las diferentes partes del chip, asemejándose a la tecnología TSV de TSMC. Dicho esto, sí que tenemos tecnologías orgánicas, como las pantallas OLED actuales, que utilizan componentes orgánicos para producir luz cuando reaccionan a una estimulación eléctrica.

No obstante, es poco probable que veamos el uso de esta tecnología por parte de AMD en un futuro. Al menos en el sector de consumo, ya que su coste es muy superior para un uso cotidiano de la misma. Como mucho la veríamos en sectores de alto rendimiento donde sea necesario su empleo.