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之前曾经有光 Wi-Fi 的概念，只要有光就有网络。而今天，我们不是用光来上网连接世界，而是尝试使用光来传输速度。使用光传输数据是许多芯片研发人员的梦想，在经过无数次的失败之后，光芯片似乎有了一些眉目。在能耗相同的情况下，光连接比电线能更快地传输更多数据。在原型系统中，数据传输速率为每平方毫米 300Gbps，是同类传统微处理器的 10-50 倍。 据国外媒体报道，美国麻省理工学院、加州大学伯克利分校和科罗拉多大学的研究人员已经研发出一种光芯片原型，它集成了大约 7000 万个晶体管和 850 个光学组件。系统利用光导纤维、发射器和接收器，在处理器芯片和内存芯片之间发送数据。在演示中，系统运行一个显示和处理3D图像的软件，这一任务要求利用内部光连接从内存读取数据和运行代码。 据了解，在能耗相同的情况下，光连接比电线能更快地传输更多数据。在原型系统中，数据传输速率为每平方毫米 300Gbps，是同类传统微处理器的 10-50 倍。 加州大学伯克利分校研究人员 Chen Sun 表示，带宽的增加能为数据中心节约大量能耗。他还表示，在数据中心服务器能耗中，20%-30% 用于在处理器、内存和网卡之间传输数据。据统计，到 2020 年，美国数据中心每年耗电量为 1400 亿千瓦时，价值 130 亿美元，碳排放量为 1 亿吨。采用光连接将能够大大节省这些能耗。 值得注意的是，光部件的制造成本高，需要特殊工艺和材料制造，这也阻碍了光组件被应用在当前的半导体生产线中，比如服务器和芯片。研究人员表示，研究人员只能将光组件与非常简单的电路整合，而且价格昂贵。他希望能够通过在现有半导体设备上制造光-电芯片降低成本。 光芯片是一个非常前卫的概念，也许会成为未来的方向，不过现阶段它还有许多工作要做，比如要解决成本问题。加州大学圣地亚哥分校电气工程师 Shayan Mookherjea 表示，利用光组件连接传统处理器和内存芯片是一项重大技术成就。他还解释说，以这种方式生产这类芯片要求蚀刻掉部分硅片，需要进一步提高可靠性。 |
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