A projekt legfontosabb célja már a kezdetekben is az volt, hogy egy olyan chipre ültetethető ultra kompakt nanofotonikus áramkörökből álló technológiát hozzanak létre, mellyel úgy manipulálhatják a fényjeleket, ahogy az eddigiekben az elektromos jelekkel bántak. A nano méretű, szilícium alapú nanofotonikus áramkörök fejlesztésénél az is szempont volt, hogy kialakításukkal lehetővé váljon a komplett optikai rendszerek félvezető chipre való integrálása, mely utóbbi manőverrel a technológia mellesleg megdöntheti a főleg rezet alkalmazó I/O kapcsolatok egyeduralmát.
A manapság gépekbe kerülő megoldások számítási kapacitásának növelését első sorban a párhuzamos utasításvégzés segítségével érik el a gyártók. A többszálas műveletvégzéshez minden szinten erősítik az ehhez szükséges architektúrát. Növelik a chipek számát a rackeken és a lapkákon, miközben a chipek magjainak száma is emelkedik. A teljes rendszer számítási sebessége hamarosan elérheti az Exaflop/másodpercet, azonban az elérhető sávszélesség némi korlátot szab a száguldozásnak. A gépeknek ExaByte-okat kellene cirkulálni a teljes rendszeren keresztül oda-vissza. A jelenleg használt réz alapú áramkörök ezt nem teszik lehetővé.
Az optikai megoldások egyfajta végzete, hogy az adatközpontokban alkalmazzák őket, főleg azóta, hogy az optikai kommunikációnak hála a nagyteljesítményű számítógépes rendszerek hatalmas sávszélességgel rendelkeznek. Ezzel a gépek élvezhetik a magas modulációs ráta és a párhuzamos hullámhossz multiplexelés előnyeit. Ahogy az korábban már a távkommunikációban évtizedekkel korábban megtörtént, mikor is a száloptika leváltotta a rézszálas kábeleket, úgy az adatközpontokban ülő rackeket összekötő hasonló rézkábeleket is felmentette a szolgálat alól a száloptika. A trend nyomán az optikai megoldások egyre kisebb és kisebb léptékben is képesek felvenni a versenyt a rézzel, így mára már nem csak a csatlakozók élvezhetik ennek előnyeit, hanem a chip közötti, illetve a chipen belüli kommunikáció sebessége is hatalmas lökést kaphat általa.
A jövő 3D integrált chipje több rétegből tevődik össze, melyeket egymással egy nagyon apró, de sűrűn osztott összekapcsoló réteg köt össze. A legalsó réteg a processzor maga, melyen egyedi magok százai helyezkednek el. A memória réteg (vagy rétegek) pont efölé kerülnek elhelyezésre, hogy gyors adathozzáférést biztosítsanak a lokális cache-hez. A ”kupac” tetején a fotonikus réteg terpeszkedik, melyen több ezer optikai eszköz (modulátor, detector, switch) végzi a dolgát az analóg áramkörökkel egyetemben. A fotonikus réteg fő feladata nem csak az, hogy helyközi optikai (nagy sávszélességű) linket biztosítson a különböző magok és/vagy a chipen túlról érkező forgalom számára, hanem az is, hogy ezt a forgalmat irányítsa is a nanofotonikus switchek megfelelő elrendezésével. Az utóbbi tulajdonsága miatt ezt Intra-chip optical network-nek is nevezik, melynek rövidítése (ICON).
A szilícium fotonika az egyedi optikai komponensek nagy sűrűségű integrációját teszik lehetővé a chipeken. Az fény hathatós manipulálása az eszközök dramatikus sebességnövekedéséhez vezethet és ez eközben hallatlan uralmat biztosít az optikai jelek fölött. A szilícium nanofotonikus eszközök mindegyikének sajátja, hogy rendkívül nagy kapacitással bírnak az alacsony veszteségű, széles sávszélességű adatfeldolgozás területén. A szilícium fotonikus eszközök másik nagy előnye, hogy CMOS kompatibilisek és ezáltal elősegítik az elektromos és optikai áramkörök további integrációját.
