Узкое место в межсоединениях включает ограничения на производительность интегральных схем (ИС) из-за ограничений на скорость соединений между компонентами по сравнению с внутренней скоростью компонентов. В 2006 году было предсказано, что это станет «надвигающимся кризисом» к 2010 году. [1]
Улучшение производительности компьютерных систем было достигнуто, в значительной степени, за счет уменьшения минимального размера элемента ИС. Это позволяет базовому строительному блоку ИС, транзистору , работать на более высокой частоте, выполняя больше вычислений в секунду. Однако уменьшение минимального размера элемента также приводит к более плотной упаковке проводов на микропроцессоре , что увеличивает паразитную емкость и задержку распространения сигнала. Следовательно, задержка из-за связи между частями чипа становится сопоставимой с самой задержкой вычислений. Это явление, известное как «узкое место межсоединений», становится серьезной проблемой в высокопроизводительных компьютерных системах. [2]
Это узкое место в межсоединениях можно решить, используя оптические межсоединения вместо длинных металлических межсоединений. [3] Такие гибридные оптические/электронные межсоединения обещают лучшую производительность даже в более крупных конструкциях. Оптика широко используется в дальних коммуникациях; тем не менее, она еще не получила широкого распространения в межсоединении чип-чип или на чипе, поскольку они (в сантиметровом или микрометровом диапазоне) еще не являются промышленно производимыми из-за более дорогостоящей технологии и отсутствия полностью зрелых технологий. Поскольку оптические межсоединения переходят от приложений компьютерных сетей к межсоединениям на уровне чипа, новые требования к высокой плотности соединений и надежности выравнивания стали критически важными для эффективного использования этих связей. Все еще существует много проблем с материалами, изготовлением и упаковкой при интеграции оптических и электронных технологий.