12/07/2020，光纖在線訊，在英特爾研究院開放日上，英特爾披露了其業(yè)界領先的五大前沿創(chuàng)新技術進展，其中就包括將光子與低成本、大容量的硅芯片進行集成的關鍵技術。

構造低成本、大容量的硅光模塊關鍵技術

在數(shù)據(jù)中心里，新的以數(shù)據(jù)為中心的工作負載每天都在增長，隨著服務器間的數(shù)據(jù)移動不斷增加，對當今的網(wǎng)絡基礎架構提出了新的挑戰(zhàn)。行業(yè)正在迅速接近電氣I/O性能的實際極限。隨著計算帶寬需求不斷增長，電氣I/O的規(guī)模無法保持同步增長，從而形成了“I/O功耗墻”，限制了計算運行的可用能源。

但是，通過在服務器和封裝中直接引入光互連I/O，我們就能打破這一限制，讓數(shù)據(jù)更有效地移動。將光子與低成本、大容量的硅芯片進行集成，可以解決了電氣輸入/輸出（I/O）性能擴展上與日俱增的挑戰(zhàn)——目前需要大量數(shù)據(jù)計算的工作負載已經(jīng)讓數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡流量不堪重負。

在今天的英特爾研究院活動上，英特爾展示了在關鍵技術構建模塊方面的重大進展，這些構建模塊是英特爾集成光電研究的基礎。這些技術構建模塊包括光的產(chǎn)生、放大、檢測、調制、互補金屬氧化物半導體（CMOS）接口電路以及封裝集成，對于實現(xiàn)集成光電至關重要。此次活動中展示的原型將光子技術與CMOS技術進行了緊密結合，這是未來光子技術與核心計算芯片完全集成的一次概念驗證。

△硅光電基礎模塊



△硅光電集成

構造模塊關鍵技術包括：微型環(huán)調制器（micro-ring modulators）：傳統(tǒng)的芯片調制器占用面積太大，并且放置于IC封裝的成本很高。英特爾開發(fā)的微型環(huán)調制器，將調制器尺寸縮小了1000倍以上，從而消除了將硅光子集成到計算封裝中的主要障礙。

英特爾還展示了比傳統(tǒng)組件體積縮小了1000倍的微型環(huán)調制器。一直以來，傳統(tǒng)芯片調制器的大尺寸和高成本都是將光技術引入服務器封裝中的障礙，服務器封裝需要集成一百個這樣的器件。所有上述進展為硅光子的擴展應用奠定了基礎，這些應用不僅限于網(wǎng)絡上層，而且還包括服務器內部以及今后的服務器封裝。

英特爾資深首席工程師，英特爾研究院PHY 研究實驗室主任James Jaussi 表示：“我們正在靠近I/O功耗墻(Power Wall)和I/O帶寬鴻溝，這將嚴重阻礙性能擴展。英特爾在集成光電技術方面所取得的快速進展，將讓業(yè)界能夠重新構想通過光來連接的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡和架構。目前，我們已經(jīng)展示了與CMOS芯片緊密集成的一個硅芯片平臺上所有關鍵的光學技術構建模塊。我們將光子技術與CMOS硅芯片緊密集成的研究，能夠系統(tǒng)地消除成本、能源和尺寸限制方面的障礙，以便為服務器封裝賦予光互連的變革性能力。”

來源：芯智訊