Giuseppe Caravita, Nòva24 5/8/2010;, 5 agosto 2010
L’ETÀ ADULTA DI INTERNET
Dal 2015 in avanti l’internet potrebbe iniziare un’altra delle sue grandi metamorfosi. Forse la sua vera età adulta. Da quella data l’intero sistema di rete, dai pc di casa ai grandi data center, sarà pienamente in grado di comunicare otticamente, sia dentro che fuori dei sistemi. Con conseguenze ancora da immaginare. Se, com’è prevedibile, la trasmissione fotonica a un terabit al secondo (mille gigabit) su chip microelettronici arriverà a costi di poche decine di euro e si diffonderà innanzitutto per sostituire le connessioni elettriche (ormai sotto stress) interne dei server, è possibile che, come per altre tecnologie pervasive (come il wifi) la fotonica a un terabit/secondo diverrà uno standard universale. «È uno scenario su cui stiamo lavorando – spiega Mario Paniccia, responsabile del laboratorio fotonico dell’Intel – dove un sistema di processori basato in California potrà lavorare con un banco di memorie in Giappone. E questo ci porterà a ripensare completamente l’architettura della rete». Un "link ottico universale", insomma. In grado di rendere la rete un immenso sistema di "cloud computing". «Persino la tv o lo smartphone, una volta connessi in fibra potrebbero divenire parte attiva di questo sistema del futuro». Dallo schermo tv o dal telefonino si potrà, se richiesto, scatenare una simulazione di supercalcolo remota, di un videogioco foto-realistico così come dell’ultima particella scoperta al Cern. Un sogno? Non tanto. La scorsa settimana Intel ha dato una sorta di grande segnale di partenza, annunciando il primo prototipo di collegamento ottico a 50 gigabit/secondo interamente realizzato su chip ibridi. Un laser multiplo a fosfuro di indio (per l’emissione di 4 canali a 12,5 gigabit/sec, ciascuno di un diverso "colore" dello spettro luminoso), un multiplexer (affasciatore dei canali) in silicio, una fibra ottica tra due connettori simili a quelli di un pc attuale, un de-multiplexer e un fotoricettore su chip al germanio in grado di convertire i segnali ottici in elettrici. «Dal punto di vista strettamente fotonico sono tecnologie piuttosto conosciute e da alcuni anni –osserva Mario Martinelli del Politecnico di Milano, fondatore del Corecom, uno dei maggiori centri mondiali di ricerca sulla fotonica, purtroppo chiuso due anni fa in seguito alla vendita dei Pirelli Labs – oggi aziende specializzate come Finisair e Cyoptics producono già chip laser al fosfuro di indio e fotoricettori al germanio. Ma il prototipo Intel a 50 gigabit è notevole. E il peso dell’annuncio sull’industria indubbio. Anche Ibm e Oracle-Sun stanno lavorando, del resto, su questa frontiera. L’obiettivo è il "backpanel ottico", ovvero, con la fotonica, superare a breve nei grandi server le miriadi di cavi metallici coassiali che stanno sul retro dei sistemi ». Una foresta di elettricità, che spreca energia, contribuisce al surriscaldamento dei server, spesso genera errori e costose ritrasmissioni. Un salto di tecnologia a breve termine, al più entro 5 anni, e su cui Intel ha lavorato, appunto, in collaborazione con Ibm e Sun.
«È la nascita della fotonica del silicio – osserva Paniccia – e la caratteristica più entusiasmante del nostro prototipo è la scalabilità. Il chip al fosfuro di indio consente di creare migliaia di laser, ciascuno su una lunghezza d’onda diversa. È solo questione di come lo si disegna, con quale finezza. Non vi sono ostacoli fondamentali al futuro terabit al secondo».
È anche la nascita ufficiale della "micro-fotonica" destinata a fronteggiare (e poi magari a vincere) la "macro-fotonica", quella su laser e componenti sviluppati dall’industria delle tlc, e che oggi è il "backbone" (il nocciolo) di internet. «Più che di vittoria dell’uno sull’altro parlerei di integrazione, a medio termine –osserva Martinelli – oggi molti apparati fotonici per tlc si basano già sui laser integrati a fosfuro di indio. All’Alcatel-Lucent ne producono con 10 sorgenti e 100 gigabit/sec. La frontiera del terabit non è più un problema da alcuni anni, e cento lunghezze d’onda accoppiate sono già state dimostrate. Il punto per le tlc è un altro. Il backbone internet, dal 2000 in avanti, è stato realizzato in fotonica a 10 gigabit. E i gestori sono troppo indebitati per cambiare l’enorme sistema di apparati. Vogliono innovazione poco costosa. E noi italiani, con Alcatel- Lucent e Ericsson-Marconi stiamo lavorando sull’alta efficienza spettrale, che non modula più il segnale luminoso solo in acceso e spento, ma anche per intensità, fase e campo. In questo modo passeremo dai 10 ai 100 gigabit/sec cambiando pochissimi apparati. E i primi prodotti stanno per uscire».
A medio termine, però, questo non precluderà la strada alla convergenza tra la nascente micro-fotonica (dentro i sistemi) con quella dellarete. «L’active optical cable su cui stanno lavorando Intel, Ibm e Sun sarà solo il primo passo –prevede Martinelli – di un processo innovativo più ampio». «Io sono molto ottimista. La strada è aperta. Quando l’intera microelettronica comincia a muoversi prima o poi si trovano le soluzioni sia per integrare la fotonica nei chip che per diffondersi estensivamente alla rete » conclude Paniccia. D’altra parte la storia della diffusione dal basso degli standard dei pc è eloquente. Negli ultimi vent’anni ha cambiato il pianeta.