11.3.2. Преимущества оптических межэлементных соединений
Оптические волокна характеризуются большей шириной полосы частот, чем кабели вследствие уменьшенной емкостной нагрузки. Широкая полоса частот делает возможным применение последовательной передачи данных между двумя быстродействующими процессорами. Это требует меньшего числа соединений, чем потребовалось бы при использовании параллельных каналов. При высокочастотной передаче по кабелям генерируется электромагнитное излучение, вызывающее перекрестные наводки. Кроме того, электромагнитные поля, проходящие через петли, образованные соединяющими кабелями, генерируют интерферирующие сигналы. Оптические волокна, однако, обладают «иммунитетом» к этому типу интерференции волн.
Оптика может иметь преимущество с точки зрения реализации более высокой степени трехмерной интеграции. Линзы обеспечивают большие значения коэффициентов разветвления по выходу и объединения по входу, которые трудно получить в электронике. Высокая степень параллелизма достигается за счет прохождения изображений через двумерные ПМС. Достигнутый уровень оптических ПМС позволяет предполагать, что перекрестные переключатели могут стать доступными по цене, быстродействию и размерам, существенно превосходя обычные полупроводниковые устройства по характеристикам.
Высказывались предположения, что использование оптики для связи с интегральными схемами со сверхвысокой степенью интеграции позволит преодолеть такие проблемы, как ограничение ширины полосы частот на разъемных соединениях [5] и сложность соединения мультипроцессоров [6]. В настоящее время промышленность средств связи разрабатывает оптические переключающие устройства, которые позволят избежать возврата к электронным устройствам переключения света в волоконных структурах.
Оптические цифровые компьютеры с описанными в данной главе конструкциями могут быть реализованы уже через несколько лет. Другие подходы цифровых оптических вычислений
предлагались, например, для решения задачи «определения ближайшего соседа» [7], а также применительно к нейронным сетям [8].
