IBM展示首款片上矽光晶片：奠定下一代HPC基礎

wu.hn8401 · 發表於 2015-3-16 12:24:02

【XFastest訊】下一代晶片技術中最令人感到激動的，莫過於可顯著降低系統功耗、同時提升頻寬的矽光電子應用。這種用於“晶片到晶片”(chip-to-chip)的通訊方式，在矽片上用光來作為資訊傳導介質，因此能夠取得比傳統銅導線更優異的資料傳輸性能、同時將能量消耗降低到令人難以置信的級別。現在，IBM宣稱已將這一技術提升到了更高的層次，並且將一個矽光集成晶片塞到了與CPU相同的封裝尺寸中。

需要指出的是，矽光技術一直是高性能計算的一個重要研究領域，並且被視為超算的長期發展中不可或缺的一環。

上方的圖表展示了要達到的“百萬萬億次”(Exaflop)目標所需的消耗，DARPA主管Bob Colwell認為在任何情況下都是不可能的，因為頻寬和能效方面的“成本”太過高昂。
如果通過“光連接”，每Gb頻寬的能耗將僅為1mW，而每Gb的頻寬成本也只需2.5美分——與當前的$10美元相比，優勢相當明顯。
下方圖片展示了矽光子技術的當前進展，連接器是被整合到主機板端。而IBM的最新研究，已經成功地將矽光陣列整合到了與CPU相似的封裝之中——儘管暫未與CPU整合到一起。

打造矽光晶片的一大障礙，就是如何應用導波技術(waveguides)。當前階段的矽光應用大多還是將設備和接收器放在了靠近主機板的這一端，而沒有將佈線延伸到封裝中。

為了實現這一點，IBM公司不得不開發出了連接矽和聚合物的導波技術，而不論它們截然不同的大小尺寸——這是通過“逐漸變細”並“精確對準”兩個方面來實現的。
那麼，運用這一技術的消費類產品何時會到來呢？
儘管用光在電腦上傳輸資料的概念已經有數十年的歷史，但我們似乎無法在短期內看到這項技術給消費級市場帶來的改變。

究其原因則是，百萬萬億次級別的高性能計算在頻寬和功耗上都與銅線有很大的差異，而開發和使用的成本也不是任何人都能夠輕鬆承擔的。
如果非要說一個時間，我想其走向主流還需要至少五年的時間(或許7-10年)。

XF-Team · 發表於 2015-3-18 04:21:15

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XF-Staff · 發表於 2015-3-19 04:41:40

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admin · 發表於 2015-3-20 20:26:20

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[業界新聞] IBM展示首款片上矽光晶片：奠定下一代HPC基礎