Los centros de datos y los nodos de red tienen un ansia de máximo rendimiento de datos y mínima latencia difícil de satisfacer. Por eso, los investigadores del Instituto Fraunhofer IZM, coordinados por el IMEC, han unido fuerzas con prestigiosos socios de la investigación y la industria en el proyecto PUNCH, financiado por la UE, para aumentar significativamente el rendimiento de las redes de datos con un nuevo tipo de conmutador óptico. En comparación con los sistemas convencionales, la transmisión de datos es ocho veces más rápida.
En el marco del proyecto PUNCH, los circuitos integrados fotónicos (PIC) de nuevo desarrollo se integran en un sistema eléctrico para que en el futuro las transmisiones de red funcionen con pérdidas y retrasos mínimos. La transmisión de datos a larga distancia ya funciona ópticamente mediante fibra óptica. Sin embargo, los sistemas de los centros de datos y los nodos de red siguen convirtiendo estas señales ópticas en señales eléctricas: Los tiempos de propagación en los sistemas electrónicos son los responsables de los retrasos de las señales. La pérdida de calor de los circuitos electrónicos también supone un grave problema.
Los innovadores circuitos ópticos ofrecen aquí una solución: aunque el procesamiento de datos se sigue realizando electrónicamente, los PIC acercan al máximo las señales ópticas a los chips electrónicos, lo que aumenta considerablemente la velocidad y la densidad de integración.
Dos tecnologías, un paquete común
Mientras socios del proyecto como la Universidad de Cambridge y el imec desarrollan los PIC, Fraunhofer IZM trabaja en el desarrollo de una solución de embalaje escalable. Los investigadores están resolviendo el reto clave del proyecto PUNCH combinando PIC y circuitos integrados electrónicamente (EIC) en un encapsulado heterogéneo a nivel de oblea con salida en abanico (FOWLP). Varios EIC y un PIC se integran en un mismo encapsulado y se conectan eléctricamente entre sí.
Hasta ahora, los científicos han desarrollado la tecnología para chips de prueba y actualmente la están integrando en chips funcionales. Gracias a su diseño más sencillo y sus conexiones eléctricas más cortas, este proceso ofrece un rendimiento muy superior al de los diseños convencionales: por ejemplo, la velocidad de transmisión en la red se ha multiplicado por ocho, pasando de los 200 Gb/s actuales a 1,6 Tb/s. Sin embargo, la tecnología aún no está lista para el mercado. Sin embargo, la tecnología aún no ha alcanzado sus límites: todavía es posible un mayor escalado.31 En agosto de 2026, los investigadores quieren presentar una solución para una comunicación fiable con baja latencia y calidad de servicio garantizada, menor congestión de la red, menor consumo de energía y menores costes para las interfaces a la hora de transmitir grandes cantidades de datos.
El proyecto PUNCH se basa en una colaboración entre Fraunhofer IZM, Phix BV, Ericsson, AT&S, Nvidia y la Universidad de Cambridge bajo la coordinación del IMEC. La UE financió el proyecto "Embalaje de conmutadores y transceptores fotónicos ultradinámicos (PUNCH)" con unos 4,2 millones de euros dentro del programa de investigación e innovación "Horizonte Europa".
