硅光子,为高速而生


硅光子技术,顾名思义是结合了硅技术与光子技术,更具体来讲是一种使用光子代替电子来传输数据的光通讯技术 。

硅光子,为高速而生

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在去年 12 月举行的第 68 届 IEEE 国际电子装备会议(IEDM)上,IBM 代表 Chris Penny 表示 , 「在大约 20-25 年的时间里,铜一直是互连的首选金属 。」
事实上,在今天数以亿计的电子装备中,连接芯片到电路板,连接芯片到芯片的还是金属导线 。在每一个芯片上 , 除了数百亿个晶体管,还需要十几层金属连线将这些晶体管连接起来,构成寄存器、放大器、算术逻辑单元,以及构成处理器核心和其他重要电路的复杂单元 。
问题是随着先进制程工艺逼近物理极限 , 芯片内部由于互连线所引发的各种微观效应已经成为影响芯片性能的重要因素 。

硅光子芯片原型,图/Imec
相比电子通过铜等芯片互连线材料进行数据传输,硅光子技术最大的优势在于具有更快的传输速率 。光对于玻璃来讲是透明的,不会发生干扰现象 , 因此理论上可以通过在玻璃中集成光波导通路来传输机数据,合适于大范围通讯 。
一般认为,硅光子技术可使处理器内核之间的数据传输速度提高 100 倍乃至更高,功率效力也非常高(意味着更低功耗),因此被视作新一代半导体技术 。
但在之前 , 硅光子技术并没有受到过多的重视和讨论,除了在导入过程当中面临的工艺难度和成本考量,核心还是芯片行业从未像今天这样急迫地寻求更高效力的芯片互连和高算力、高带宽 。
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