In der dritten Generation von PCI Express stehen Bandbreiten von 10 Gigabit pro Sekunde zur Verfügung. Mit dem auf Silizium-Photonik (Silicon Photonics) basierenden Datentransfer über Lichtwellenleiter setze Intel zu Übertragungsraten von 100 Gb/s bis hin zu mehreren Terabit pro Sekunde an, erklärte auf dem Fujitsu Forum 2013 Jeff Demain, Strategy and Busines Initiative Director bei den Intel Labs. PCIe Gen 5 werde möglicherweise schon gänzlich auf Optical PCIe (OPCIe) umgestellt sein. Aber das ist jetzt noch Zukunftsmusik. Das Ergebnis von zehn Jahren Entwicklungsarbeit sei noch in der Phase einer Studie, aber schon bald werde man mit fertigen Produkten aufwarten können. Zunächst würden vor allem rechenaufwändige Anwendungen wie Wetter- und Klimasimulation oder CRT-Scans (Computer Resonanz Topographie) von der Silizium-Photonik-Technik profitieren. Denn somit ließe sich die Berechnungszeit von Stunden oder gar Tagen auf wenige Minuten verkürzen.
Auf dem Fujitsu Forum 2013 haben Intel und Fujitsu versteckt im Innovation-Bereich die laut eigenen Aussagen erste lauffähige Server-Installation mit Intels Optical PCIe Express auf Silizium-Photonik-Basis vorgestellt. Beeindruckend ist zunächst, dass sechs herkömmliche PCIe-Verbindungen mit vier dicken Kabelsträngen durch ein dünnes Glasfaserkabel ersetzt werden können. Die optischen MXC-Kabel würden mit ein bis zwei Pfund ungefähr die 10-fache Bandbreite bieten. Abgesehen davon ist die Länge der Kupferkabel meist begrenzt, die Photonen oder Lichtwellen können dagegen praktisch unbegrenzt lange Wege zurücklegen, und das noch dazu mit etwa 5 ns (5 Milliardstel Sekunde) pro Meter, was sehr großzügige Auslagerungsszenarien erlaubt.
Die Installation mit zwei Standard-Servern von Fujitsus Primergy-RX200-Reihe ist über einen MXC-Anschluss mit einer Erweiterungsbox verbunden, in der mehrere SSDs und Intel Xeon Phi Co-Prozessoren sowie ein Silizium-Photonik-Modul stecken. Rechen- und Speicherknoten lassen sich so an ein vollständig virtualisiertes System anbinden, in dem sie in diese externen Boxen ausgelagert werden. Abgesehen vom Performance-Gewinn lässt sich durch Auslagerung in den externen Boxen die Speicherkapazität deutlich erhöhen. Ein wesentlicher Vorteil ist der geringere Kühlungsaufwand und die damit verbundenen Kostenersparnisse. Intel steht bei der Entwicklung von Silizium-Photonik übrigens nicht allein. Auch IBM und einige wissenschaftliche Institute arbeiten daran. Wie Demain sagt, ließe sich durch die Optik auf Wafer-Ebene möglicherweise auch die Gültigkeit des Mooreschen Gesetzes weiter fortschreiben, als heute noch gedacht.
