Ближайшие годы обещают революцию в области электроники. У России есть большой потенциал для участия в ней, и такой шанс упускать нельзя.

Таким выводом завершился научный доклад о современных разработках в области нанооптоэлектроники, который был прочитан на заседании президиума Российской академии наук.

«Проблема повышения скорости передачи данных — ключевая в развитии IT, — обозначил основную проблему современной электроники директор Института физики микроструктур РАН Захарий Красильник. — Сегодня требуется 10 Гб/сек и выше. Но медные провода достигли физического предела скорости передачи информации».

Второй важнейшей проблемой является потребление электроэнергии. В ближайшие годы потребление энергии суперкомпьютером экзафлопной мощности вырастет более чем на 2 порядка и превысит гигантское значение 100 тыс кВт. «Процессор с быстродействием 100 петафлопс уже будет потреблять около мегаватта электроэнергии, а один зеттафлопсный процессор — объём, сравнимый с энергопотреблением некоторых западных стран», — отметил профессор Красильник.

Альтернатива медным проводам — оптические соединения. По прогнозам учёных, чтобы преодолеть «медный тупик» суперкомпьютер в 10 петафлопс должен содержать 5 млн оптических каналов, а ЭВМ мощностью в 1 экзафлопс — более 1 млрд оптических каналов пропускной способностью по 100 гигабит в секунду каждый.

Современные каналы бытового интернета предлагают в хорошем случае 100 Мб/сек — то есть в тысячу раз меньше.

К 2020 году, по оценкам, специалистов, «в одном суперкомпьютере будет содержаться такое же количество оптических каналов, какое в настоящее время существует во всех параллельных оптических линиях связи в мире».

Сегодня учёные плотно занимаются разработкой различных соединений на уровне наноструктур, считая их ключом к решению проблемы. Так, по его словам, в 2010 году были созданы интегрированные передающий и приёмный чипы, включающие упомянутые выше кремниевые оптоэлектронные элементы, со скоростью передачи информации 40 гигабит в секунду.

«То есть за секунду может быть переписано содержимое, скажем, персонального компьютера, — отметил учёный. — В перспективе скорость увеличат до 1 Тб/сек. Тем самым за 1,5 сек можно будет перекачать содержимое библиотеки Конгресса США!».

«Состоявшееся сегодня на президиуме РАН обсуждение доклада о проблемах развития кремниевой нанооптоэлектроники показало, что уровень достижений отечественных учёных в этой области весьма высок, — отметил в беседе с корр. ИТАР-ТАСС председатель Совета по научной и технической политике при Минобороны РФ академик Андрей Кокошин. — Это одно из направлений науки и техники, на которых Россия может занимать место среди мировых лидеров. При этом разработки учёных Российской академии наук имеют потенциально весьма широкий спектр приложения в гражданской сфере, а также в военной и специальной технике».

Кокошин заявил в этой связи, что он выдвинул предложение по созданию отечественного консорциума по разработке и производству такого рода средств. В такой консорциум, сказал он, могли бы войти ряд институтов РАН, Минпромторг, ГК «Ростехнологии», «Роскосмос», «Росатом», РОСНАНО и ряд других организаций.

Это предложение было поддержано целым рядом членов президиума РАН.