據(jù)美國麻省理工學(xué)院（MIT）官網(wǎng)近日消息，該校初創(chuàng)公司AyarLabs結(jié)合光學(xué)和電子學(xué)技術(shù)，研制出了速度更快、效率更高的新型光電子芯片，有望提升計算速度，將大型數(shù)據(jù)中心的帶寬提高10倍，并使芯片間通信耗能減少95%，將總能耗降低30%—50%。據(jù)悉，最新技術(shù)首款商用產(chǎn)品將于2019年上市。
AyarLabs的光電子芯片用光傳輸數(shù)據(jù)，但仍用電子進(jìn)行計算。這一獨(dú)特的設(shè)計方式將快速高效的光子通信、使用光波傳輸數(shù)據(jù)的元件集成到傳統(tǒng)的計算機(jī)芯片中，摒棄了低效的銅導(dǎo)線。該公司首席執(zhí)行官亞力克斯·賴特-格拉德斯坦說：“現(xiàn)在，大數(shù)據(jù)中心存在帶寬瓶頸，我們產(chǎn)品的誕生恰逢其時。”
研究人員解釋稱，不同功能的芯片之間不停傳輸著數(shù)據(jù)，如果借助銅導(dǎo)線，即使芯片處理能力不斷增加，仍可能因?qū)Ь€傳輸數(shù)據(jù)有限造成“瓶頸”，芯片必須等待很長時間才能發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。光導(dǎo)線能以不同波長的光傳輸多個數(shù)據(jù)信號；而每條銅導(dǎo)線只能傳輸一個信號，因此光芯片可使用更少的空間傳輸更多信息。而且，光子產(chǎn)生的廢熱很少，銅導(dǎo)線傳輸數(shù)據(jù)會產(chǎn)生大量廢熱，有損芯片效率。
目前，有很多科研團(tuán)隊(duì)在生產(chǎn)光子芯片。但AyarLabs另辟蹊徑，研制出一類新型微型光學(xué)元件，包括光電探測器、光調(diào)制器、波導(dǎo)以及光學(xué)過濾器等，它們可對用不同波長的光傳送的信息進(jìn)行編碼、傳輸和解碼。研究人員采用緊湊型方式，將這些光學(xué)設(shè)備集成到芯片上，得到的新型光電子芯片因此摒棄了銅導(dǎo)線。
據(jù)悉，這項(xiàng)新技術(shù)的首款產(chǎn)品是名為“Brilliant”的光學(xué)輸入/輸出系統(tǒng)，計劃于2019年上市。
結(jié)語
除了提高帶寬、降低能耗，這款光電子芯片也可用于與數(shù)據(jù)中心緊密相連的超級計算機(jī)，以及自動駕駛汽車、醫(yī)療設(shè)備、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等眾多光學(xué)領(lǐng)域。設(shè)計人員最初是為了解決傳統(tǒng)硅芯片中存在的瓶頸，但最終，讓所有人感到興奮的是，這一技術(shù)找到了各種用武之地。其將以超出我們目前所能預(yù)言的方式改變光學(xué)的實(shí)用性，以及全世界利用光學(xué)的方式。
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