Tuntutan untuk komputasi dengan orde EXA (di atas Tera) dan konsep super-komputer dan pusat data yang kuat serta sistem-on-chip (SoC), memerlukan metode yang tidak konvensional untuk komunikasi antar-chip dan intra-chip. Pada tahun 1988 kekuatan pertama dan perbandingan kecepatan antara optik (berdasarkan FSO) dan interkoneksi listrik dilaporkan oleh Feldman, M.R., dkk “Comparison between optical and electrical interconnects based on power and speed considerations”. Sejak itu beberapa perkembangan teknologi telah diperkenalkan dan koneksi berbasis FSO diadopsi dalam koneksi board-to-board dan aplikasi inter-chip.
Dalam perkembangannya, Laser GaAs dengan panjang gelombang 850 nm dan fused silica microlenses fused digunakan untuk 3D struktur terintegrasi di atas substrat, sedangkan desain arsitektur interkoneksi didistribusikan penuh berdasarkan FSO diusulkan di ole Xue, J., dkk . “An intra-chip free-space optical interconnect” Dengan fitur unggulan seperti bandwidth tinggi, latensi rendah, lebih kompleks dan konsumsi daya rendah, interkoneksi optik telah diusulkan sebagai alternatif untuk interkoneksi listrik berbasis tembaga untuk Data Centre (DC), karena interkoneksi listrik standar telah menjadi hambatan utama di Data Centre.
Penggunaan optical network-on-chip (O-NoC) sangat menguntungkan dalam aplikasi ruang angkasa, yang dicirikan oleh kebutuhan untuk kecepatan data yang sangat tinggi (pada urutan Tbps), ketahanan terhadap gangguan elektromagnetik, dan daya konsumsi yang rendah. Misalnya, menurut Vervaeke, dkk “Optical interconnects for satellite payloads : sizing up the state of the art” pada tingkat data yang tinggi, lebih dari 90% konsumsi daya dapat disimpan dengan menggunakan optik, bukan interkonek logam. Interkoneksi optik dapat diimplementasikan baik sebagai gelombang waveguide atau terarah (ruang kosong). Dalam interkoneksi optik waveguide, redaman pada waveguide, penampang melintang dan minimum radius belokan, mendominasi pertimbangan dalam proses desain.
Free space optical interconnects (FSOI) lihat Gambar di atas, memberikan solusi yang lebih fleksibel dan dapat mencapai tingkat paralelisme yang tinggi, karena mereka memungkinkan susunan perangkat multi-dimensi saling terhubung satu sama lain. Sebagai contoh, jaringan inter-rack berbasis FSO dengan fleksibilitas tinggi atau FSO inter-rack network with high flexibility (FIREFLY) diusulkan ole Hamedazimi, N.dkk. “FireFly: a reconfigurable wireless data center fabric using free-space optics” yang menggunakan arsitektur berbasis OWC untuk Data Centre menggantikan koneksi serat antar-rak. Saklar DC dilengkapi dengan sejumlah pemancar FSO steerable yang dapat digunakan untuk membangun hubungan antara rak.
Seperti dapat kita ketahui, interkoneksi optik nirkabel skala ultra-short menjanjikan kepentingan industri tinggi. Sebuah laporan pasar baru-baru ini memprediksi bahwa pasar interkoneksi chip-level optik akan berjumlah hampir $ 520 juta pada tahun 2019 terjadi untuk mencapai $ 1,02 miliar pada tahun 2021. Pangsa FSOI dalam pasar interkoneksi optik keseluruhan akan ditentukan terutama oleh jika dan seberapa efisien toleransi misalignment dapat diatasi.
Mari sama-sama menambah ilmu dengan riset bersama Brian Pamukti 🙂