Już dziś są to dla projektantów trzy podstawowe problemy. Specjaliści z konsorcjum przemysłowego International Sematech twierdzą, że problem przestanie narastać, jeżeli przepustowość magistrali łączącej procesor z otoczeniem będzie zwiększać się co dwa lata o 2 GHz. „Nasi inżynierowie są przekonani, że wycisną 20 GHz ze ścieżek długości do 50 cm” mówi Michael Morse, fotonik z Intela. Zgodnie z prognozami Sematechu 20 GHz zaspokoi potrzeby mikroukładów w technologii 32 nm, odległej o trzy generacje od technologii 90 nm, która pojawiła się na początku tego roku. Według Marka T. Bohra, dyrektora odpowiedzialnego w Intelu za architekturę procesów, jego firma powinna tę generację mikroukładów wprowadzić na rynek w roku 2010. A wtedy konieczne okaże się zastąpienie miedzianych połączeń elektrycznych światłowodami, w których nośnikiem danych będą fotony emitowane przez lasery. „Jestem wielkim entuzjastą łączy optycznych już na poziomie urządzeń" stwierdza Patrick P. Gelsinger, główny technolog Intela, przyznając jednocześnie, że wątpi, czy zastąpią one krótką, ale bardzo wydajną magistralę łączącą procesor z pamięcią
To, czy taka zmiana warty nastąpi, jakich połączeń będzie dotyczyć i ile będzie kosztować, zależy od sposobu wytwarzania elementów fotonicznych. Już dziś dane są często zamieniane z postaci elektrycznej na optyczną lub odwrotnie jak w przypadku różnych urządzeń peryferyjnych komputera, na przykład napędów CD i DVD, monitorów, myszy, kamer, wzmacniaczy stereofonicznych oraz sieci światłowodowych. Jednak serce komputera obejmujące procesor, pamięć i płytę główną jest całkowicie elektroniczne. Przyczyny są zgoła naturalne: chociaż światłowody umożliwiają wielokrotnie szybszą wymianę danych niż drut miedziany, to są też od 10 do 100 razy droższe. W niektórych zastosowaniach, jak na przykład łączenie tysięcy rozmów telefonicznych lub kierowanie miliardami pakietów biegnących w Internecie, wydajność jest ważniejsza niż koszty. Właśnie dlatego koncern Cisco wydał pół miliarda dolarów na zbudowanie w ciągu czterech lat optycznego routera, który zaprezentowano w maju.
Trzydzieści linii światłowodowych o wydajności 40 Gb/s może zaspokoić potrzeby 1.6 min gospodarstw domowych podłączonych do Internetu za pośrednictwem linii DSL. W przypadku odległości ponad 100 m łącza optyczne są bezkonkurencyjne. Ale krótsze połączenia, na przykład w sieciach biurowych lub we wnętrzu komputerów, pozostają bezsprzecznie domeną miedzi. Dziś rewolucja wydaje się całkiem prawdopodobna, ponieważ naukowcy zdołali opracować wiele elementów fotonicznych, które można produkować w istniejących fabrykach, spełniając dzięki temu warunek konkurencyjności. „Zamierzamy wprowadzić optykę już na poziomie komunikacji między chipami” wyjaśnia Mario Paniccia, szef grupy zajmującej się w Intelu fotoniką opartą na krzemie. Jeżeli tak się stanie, to już za 10 lat komputery będą wyglądać i działać zupełnie inaczej niż teraz. Niektóre zmiany da się zaliczyć do kategorii „mniejsze i szybsze”. Niewykluczone, że kamery i przenośne odtwarzacze wideo będziemy podłączać, wtykając końcówkę światłowodu do gniazda komputera, które zastąpi port USB.