Silicon Photonics: Intel macht das Licht an

"Wir werden noch dieses Jahr Produkte haben", sagte Intels Direktor für neue Geschäftsfelder im Bereich von Silicon Photonics, Jeff Demain, vor Journalisten am 22. Mai 2014 in München. Der Manager deutete damit an, dass die mindestens seit 2002 bei Intel erforschte Übertragung von Daten mit Licht allein mit Halbleitern nun endlich praktische Anwendungen finden wird.

Hinter der Abteilung für Silicon Photonics steckt die Idee, alle Komponenten für die Erzeugung von Licht, die Modulation und die Codierung auf einem Chip zu vereinen. Bisher gibt es, vor allem für die Vernetzung mit 10 und 40 GBit/s per Ethernet, zwar schon viele Lösungen, auch von Intel selbst. Der Reiz von Silicon Photonics liegt aber darin, alle Bestandteile vom Laser bis zum Transceiver so zu integrieren, dass sie mit Mitteln der Halbleiterfertigung hergestellt werden können.

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PCIe per Glasfaser zu einem anderen Rack mit Beschleunigern (Folien: Intel)

Dabei sollen diese Chips ohne weitere Zusatzbausteine Bandbreiten von aktuell 800 GBit/s erreichen und bald auch das Doppelte. Dafür hat Intel zusammen mit dem für optische Werkstoffe bekannten Unternehmen Corning - Stichwort: Gorilla-Glas für Smartphones - den Standard MXC entwickelt, der bis zu 64 Glasfasern in einem Kabel bündeln kann, dessen Durchmesser und Stecker nicht größer als bei USB Typ-A sind. Im April 2014 gab es für MXC eine Entwicklerkonferenz, an der unter anderem Dell, Fujitsu, Huawei und Microsoft teilnahmen. Unter den großen Serverunternehmen fehlen damit nur noch HP und IBM, die aber mit eigenen Fabrics die Vernetzung ihrer Racks mit eigenen Wegen vorantreiben.

Racks lassen sich per PCIe über große Distanz anbinden

Bereits Ende 2013 zeigte Intel aber, was sich mit den optischen Verbindungen anstellen lässt: Eine PCI-Express-3.0-Verbindung mit 16 Lanes kann so über Dutzende Meter mit einem dünnen Kabel hergestellt werden. Das ermöglicht es unter anderem, Beschleuniger wie GPUs und FPGAs in einem eigenen Rack nachzurüsten, wenn die optische Infrastruktur schon bereitsteht.

Doch nicht nur für große Distanzen - der Rekord steht bei 300 Metern mit 25 GBit/s - sollen sich Silicon Photonics eignen, sondern auch für Verbindungen innerhalb eines Rechners. Dafür gibt es im Open Compute Project ein Referenzdesign, das es ermöglicht, nur die CPUs in einem Server zu wechseln: Storage und Netzwerk bleiben gleich, die Prozessormodule können so einfach gegen neue getauscht werden, die optisch angebunden sind.

Ob und wie Intel solche Konzepte auch mit den neuen Xeon-Servern mit Haswell-Architektur für vier und mehr Sockel bereits umsetzt, soll sich nach unbestätigten Informationen noch im Herbst 2014 zeigen. Dann stehen die neuen Xeon E7 v3 alias Haswell-EP an, die bis zu 18 Kerne und Unterstützung für DDR4-Speicher mitbringen werden.

Mit dem nur mäßig erfolgreichen Thunderbolt, das als Light Peak entwickelt wurde, hat Intels Servervariante von Silicon Photonics auf Produktseite nur wenig zu tun - auch wenn Thunderbolt ebenfalls PCI-Express per Glasfaser übertragen kann. So kommentierte auch Jeff Demain auf die Frage von Golem.de nach der vermeintliche Verwandtschaft trocken: "Thunderbolt? Davon habe ich noch nie gehört."