Gli Fpga si interconnettono otticamente

Durante l’Electronics Summit 2011, a cui abbiamo già accennato, che si è svolto a Santa Cruz (California) grazie all'impeccabile organizzazione degli amici di  Globalpress Connection (http://www.globalpresspr.com/), Altera ha presentato un'interessante novità. Si tratta di una tecnologia per Fpga (Field programmable gate array) in grado di offrire un’ampiezza di banda molto più elevata di quella disponibile attualmente, grazie a  interconnessioni ottiche. Un intero film ad alta risoluzione scaricato in un secondo, videoconferenza 3D da telefonini, messaggi email olografici, sistemi di videosorveglianza con allarmi realtime sono solo alcune delle applicazioni concrete che la tecnologia Altera stanno per rendere possibili.

Come ci ha spiegato Bradley Howe, vice president IC engineering presso Altera, “Le nuove interfacce ottiche dirette renderanno possibile a un’ampia gamma di applicazioni aumentare significativamente le proprie capacità in termini di ampiezza di banda, riducendo nello stesso tempo la complessità complessiva, i costi e l’assorbimento di sistema.
Con le richieste di banda in costante aumento da parte di applicazioni come il video ad alta definizione, il cloud computing e i giochi 3D, basarsi su interconnessioni tradizionali basate su rame impedirebbe l’innovazione. Altera sta quindi utilizzando la sua conoscenza delle tecnologie di interconnessione di sistema per sviluppare interfacce ottiche dirette nei futuri package di dispositivi e superare le barriere di banda ed integrità di segnale intrinseche della tecnologia del rame”.
Per applicazioni a elevato contenuto di calcolo e di memoria, come i data center, l’integrazione delle interfacce ottiche nei package dei dispositivi potrebbe sostituire l’ottica a connessione e ridurre la potenza del 70-80 percento, aumentando la densità delle porte e l’ampiezza di banda di ordini di grandezza. Nelle applicazioni backplane nelle aree militare, delle infrastrutture di comunicazione e del broadcast, secondo l’azienda tali connessioni potranno sostituire costosi materiali di schede e connettori, aumentare significativamente l’ampiezza di banda ed eliminare i problemi di integrità del segnale, perdite, portata limitata, routing complesso ed elevati costi dei materiali per la produzione di schede associati all’uso di soluzioni basate su rame. Come ha sottolineato Howe, nel rame le perdite aumentano con l’aumentare delle velocità dati - di 3,5 volte da 10G a 30G - e la mitigazione delle perdite richiede l’uso di materiali costosi per la produzione delle schede (soprattutto l’FR4) – con un incremento di costo di 5 volte per ottenere perdite equivalenti a 30G.

Il ruolo dei transceiver
La capacità di pilotare un segnale ottico ad alta qualità è direttamente correlata alla velocità ed alla qualità del segnale che proviene dal transceiver sull’interfaccia elettro-ottica sul chip. E Altera offre a tale scopo transceiver di elevate prestazioni ed elevate velocità dati, in grado di supportare un’ampia gamma di protocolli e, nello stesso tempo, garantire un’integrità di segnale superiore.
“Altera ha una lunga tradizione nelle tecnologie che permettono di affrontare sfide progettuali avanzate, sviluppando nello stesso tempo nuove tecnologie che offriranno in futuro nuove possibilità”, ha concluso Howe. “In particolare, le interfacce ottiche dirette hanno il potenziale richiesto per lo sviluppo di backplane ‘a prova di futuro’ e per mettere a disposizione la grande quantità di banda così a lungo cercata dagli sviluppatori di applicazioni e contenuti. Le prime dimostrazioni concrete sono programmate per l’anno in corso”.