光取代电!IBM搞定硅纳米光子引入商用

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IBM通过在高性能90nm CMOS制造工艺中增加一个新的处理模块,波分复用(WDM)、调节器、光电探测器等多种不同的硅纳米光子元件都与CMOS电子电路整合在了一起。这样一来,就可以在传统半导体晶圆厂内利用标准工艺制造单芯片的光学互连收发器了,比传统思路可以大大节约成本。

科研实力无比雄厚的IBM今天宣布在光信号取代电信号进行信息传输方面取得重大突破。经过十多年的研发,“硅纳米光子”(Silicon Nanophotonics)终于利用100nm以下工艺,在单颗硅芯片内同时整合了多种不同的光学部件和电子电路,为投入商用铺平了最后的道路。

硅纳米光子主要利用光脉冲进行通信,能以超快的速度传输超大容量数据,非常适合服务器、数据中心、超级计算机等高性能计算领域,解决传统互连方式的带宽瓶颈和高成本难题。

IBM对光互连技术的研究已经持续了十多年,并在2010年提出了“CMOS集成硅纳米光子”的概念,实现了光互连技术的重大突破。现在,IBM又解决了将此技术投入商用的最关键障碍。

IBM通过在高性能90nm CMOS制造工艺中增加一个新的处理模块,波分复用(WDM)、调节器、光电探测器等多种不同的硅纳米光子元件都与CMOS电子电路整合在了一起。这样一来,就可以在传统半导体晶圆厂内利用标准工艺制造单芯片的光学互连收发器了,比传统思路可以大大节约成本。

对于另一家行业巨头Intel提出的质疑,IBM的新突破也做出了有力的回击,不会出现Intel担心的制造技术复杂化问题。

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这就是IBM 90nm硅纳米光子的结构示意图,立方体上左侧红块是光电探测器,右侧蓝色区域是调节器,而右侧远处边缘的红点是硅晶体管。硅纳米光子电路和硅晶体管通过九层金属线(黄色的)互连在一起。

IBM表示,他们测试发现收发器每个通道的数据传输率已经超过了25Gbps,而且通过使用紧凑的片上WDM设备,可以将多个并行的光学数据流放在单个光纤内,实现“多通道”传输,未来可以在远距离计算系统之间轻松传输TB级别的数据。

当然我们也可以看出,IBM的这项技术更严格来说是光与电的结合,光子只是部分取代了电子,而要想实现科幻小说中纯粹的“光子计算机”,还有极其漫长的路要走。

责任编辑:路途 来源: 驱动之家
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