Snellere telefoons en computers dankzij nieuwe vinding van de TU/e

8 april 2020 om 17:00 • Aangepast 16 april 2020 om 10:31
nl
Onderzoekers van de Technische Universiteit in Eindhoven hebben iets gevonden waardoor chips in onder meer computers en telefoons nog veel sneller met elkaar zouden kunnen communiceren: met licht in plaats van met elektrische stroompjes. Door de bouwstenen van een normale computerchip zeshoekig te stapelen in plaats van vierkant kan een computerchip nu ook licht uitzenden. Een doorbraak na vijftig jaar, zegt de TU/e.
Profielfoto van Ferenc Triki
Geschreven door

Volgens de universiteit van Eindhoven betekent de vinding een revolutie voor de computerindustrie. Chips werken nu nog elektrisch. Dat kost veel energie, en de huidige capaciteit van de chips zit volgens de onderzoekers redelijk aan de top van hun kunnen.

Over lange afstanden communiceren we nu al met licht, denk aan glasvezelkabels. Met deze nieuwe techniek kunnen we nu een soort van klein glasvezelnetwerk gaan aanleggen op de chip zelf.

Vooruitgang voor de techniek
Door een laser op een computerchip te zetten, kunnen gegevens razendsnel overgedragen worden. "Lichtdeeltjes produceren geen warmte, waardoor het energieverbruik afneemt. Door de elektrische communicatie binnen een chip grotendeels te vervangen door optische communicatie, kan bovendien de snelheid van de communicatie binnen de chip én tussen de chips onderling met een factor 1000 worden verhoogd", vertelt mede-onderzoeker Alain Dijkstra.

Volgens hem kunnen we hier in de praktijk allemaal van profiteren. "Denk aan snellere computers, maar ook aan slimme systemen in zelfrijdende auto's die obstakels herkennen of aan diagostische apparaten. Maar denk ook aan datacentra waar het energieverbruik flink omlaag kan."

'Nog genoeg woestijnzand beschikbaar'
Het nieuwe lichtgevende materiaal is gemaakt van silicium, dezelfde bouwsteen als van een computerchip. Het is daarom het eerste lichtgevende materiaal dat naadloos past op een computerchip.

Om dezelfde reden kan de nieuwe chip straks ook erg goedkoop worden. ''Het maken van een laser is nu relatief vrij kostbaar, maar met deze vinding kunnen we goedkoop chips produceren. Silicium is woenstijnzand en daar is nog genoeg van in de Sahara'', vertelt Dijkstra.

Elham Fadaly (l) en Alain Dijkstra (r) bedienen een optische opstelling om licht-emissie te meten (Foto: Foto: Sicco van Grieken/SURF)
Elham Fadaly (l) en Alain Dijkstra (r) bedienen een optische opstelling om licht-emissie te meten (Foto: Foto: Sicco van Grieken/SURF)

Eerder werd aangenomen dat silicium niet interessant zou zijn voor de nieuwe techniek, omdat het extreem inefficiënt is in het uitzenden van licht. Met de nieuwe techniek liggen er volgens de onderzoekers toch kansen.

ASML noemt ontwikkeling interessant
Samen met onderzoekers van de universiteiten van Jena, Linz en München combineerden ze silicium en germanium (metaalsoort) in een zeshoekige kristalstructuur die licht kan uitstralen. Een doorbraak volgens de onderzoekers na vijftig jaar onderzoek.

Bij ASML hebben ze wel interesse in de nieuwe techniek. "Fotonica is de afgelopen jaren wereldwijd en ook in Nederland als technologie opgekomen. Er zijn veel partijen mee bezig", laat woordvoerder Monique Mols weten. "Maar voor ons is dit nog redelijk ver weg, de ontwikkeling van fotonische chips heeft nog tijd nodig. Overigens is dit geen concurrentie voor de huidige chips, die blijf je overal in gebruiken en in groten getale.''

Mede-onderzoeker Dijkstra verwacht wél dat fotonische chips over tien jaar massaal worden toegepast in verschillende systemen.

App ons!

Heb je een foutje gezien of heb je een opmerking over dit artikel? Neem dan contact met ons op.