Une réflexion est actuellement en cours pour remplacer l'interconnexion électrique de PCIe par une déclinaison optique (utilisant la lumière), afin de réduire les problématiques de consommation énergétique et de chaleur. Le PCI Special Interest Group (PCI-SIG) - à l'oeuvre derrière l'architecture PCIe - a formé un groupe de travail pour développer cette technologie optique visant à se substituer au bus électrique traditionnel. Le remplacement des électrons par des photons économiserait de l'énergie et de la chaleur en réduisant la résistance, tout en améliorant les performances globales des terminaux (serveurs ou PC).

Pour autant ce passage de l'électricité à la lumière si révolutionnaire qu'il soit ne devrait pas être effectif de sitôt, que ce soit en tant que spécification ou en tant que produit réel. D'une part, la spécification PCI Express 7.0 est actuellement prévue pour 2025, apportant un débit (bidirectionnel) pouvant atteindre 512 GB/s. De plus, d'autres spécifications sont en cours de déploiement comme PCIe 5. Dans sa déclaration sur le groupe formé, l'association décrit brièvement les objectifs en insistant sur une approche ouverte et interopérable des travaux.

Une envie de PCIe dopé à l'optique qui ne date pas d'hier

L'utilisation de l'optique pour transmettre des données est envisagée depuis plus d'une décennie. Intel, par exemple, a d'abord parlé d'une technologie appelée Light Peak pour remplacer l'USB par l'optique. Un objectif spécifique qu'il a ensuite abandonné. Mais dès 2010, le fondeur américain a commencé à montrer des interconnexions optiques à l'intérieur des PC qui pouvaient atteindre des débits 50 Gb/s. Cette technologie, connue sous le nom de « photonique du silicium », constituerait une base à la conception de l'interconnexion optique pour PCIe.

Pourquoi utiliser la lumière au lieu des électrons ? L'idée que la loi de Moore touche à sa fin a donné lieu à de nouvelles approches. La loi de Moore - que Pat Gelsinger son CEO s'est engagé à poursuivre voire à dépasser - postule que la densité des transistors sur une puce double tous les 12 à 18 mois. Celle-ci a ainsi contraint les concepteurs de puces à envisager plutôt des puces à plusieurs cœurs. Mais la connexion de tous ces cœurs nécessite une interconnexion sophistiquée très gourmande car consommant plus de 80 % de l'énergie d'une puce. D'où l'intérêt de s'intéresser de près à un remplacement optique de cette interconnexion électrique.

Il est probable que les travaux du PCI-SIG profiteront d'abord aux serveurs qui peuvent supporter les coûts élevés des matériels les plus récents. Mais si les travaux du PCI-SIG aboutissent, il est possible - un jour peut être - de voir nos PC abriter aussi bien des photons que des électrons.