8/10/2011,據(jù)日經(jīng)BP社旗下網(wǎng)站技術(shù)在線報(bào)道,光布線開(kāi)始在基板中采用。隨著電信號(hào)的高速傳輸方式接近極限,光信號(hào)傳輸作為替代技術(shù)引起關(guān)注。索尼在個(gè)人電腦上配備英特爾的光接口“Light Peak”,將光傳輸引入到個(gè)人電腦,隨著光傳輸成本的大幅下降,光傳輸有望在通信網(wǎng)絡(luò)、高性能服務(wù)器、智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、家電等智能終端產(chǎn)品上得到全面應(yīng)用。這些趨勢(shì)的原動(dòng)力源于在單芯片上混載光路與電路的硅光子技術(shù)的進(jìn)步。
   2007年底光電混載的收發(fā)器IC在全球首次投產(chǎn),目前已經(jīng)有部分產(chǎn)品開(kāi)始采用光傳輸技術(shù)。除開(kāi)索尼的Light Peak筆記本電腦外,東京工業(yè)大學(xué)在超級(jí)計(jì)算機(jī)“TSUBAME2.0”互聯(lián)的7000條光布線收發(fā)器采用了以硅光子技術(shù)在單芯片上混載光路和電路的IC。2012年,光傳輸有望應(yīng)用于智能電話、電視機(jī)及通信路由器,2017年前后有望應(yīng)用于超級(jí)計(jì)算機(jī)的處理器等。
   
電信號(hào)技術(shù)的極限
   電信號(hào)提高傳輸速度時(shí),耗電量會(huì)急劇增加,傳輸距離變得非常短。隨著數(shù)據(jù)傳輸容量不斷加大,從耗電、設(shè)計(jì)自由度、電磁噪聲(EMI)及布線空間等方面來(lái)看,電布線已越來(lái)越接近極限。而光布線在這些方面則擁有很大的優(yōu)勢(shì)。
 
   以功耗為例,通信網(wǎng)絡(luò)雖然其大部分已在使用光傳輸,但在實(shí)施IP數(shù)據(jù)包路徑控制的路由器內(nèi)部卻進(jìn)行著光電或電光轉(zhuǎn)換以及利用電信號(hào)處理IP數(shù)據(jù)包,這些都產(chǎn)生了巨大的功耗。據(jù)NTT微系統(tǒng)集成研究所介紹,日本通信網(wǎng)絡(luò)的路由器耗電量目前占日本總耗電量的約1%。而且“還在以5年增長(zhǎng)10倍的速度不斷增加”。NTT微系統(tǒng)集成研究所研究員山田浩治認(rèn)為,最好的解決方法的光傳輸,將路由器內(nèi)部的處理全部轉(zhuǎn)換為光處理的話,單位bit的耗電量就會(huì)降至1/100以下。
   而隨著2006年開(kāi)始,在一些研究機(jī)構(gòu)和公司的努力下,光元件實(shí)現(xiàn)了小型化(與電元件尺寸接近),制造成本得以大幅降低,而且最重要的是,為實(shí)現(xiàn)在單芯片上與電路的混載帶來(lái)了可能性。
硅光子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
   以基于硅光子技術(shù)的IC實(shí)用化為契機(jī),研發(fā)體制也發(fā)生了變化。以往的研發(fā)總的來(lái)說(shuō)是以學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)為中心推進(jìn)的,而如今正在走向以廠商主導(dǎo)的實(shí)用化為目標(biāo)的真正形式。其中尤其要提到的是意在通過(guò)硅光子技術(shù)使處理器性能得以飛躍性提高的技術(shù)開(kāi)發(fā),在國(guó)家支援體制下,日美歐廠商及研究機(jī)構(gòu)展開(kāi)了激烈競(jìng)爭(zhēng)。
   IBM公司、英特爾公司、麻省理工學(xué)院、日立制作所等美國(guó)和日本企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)展開(kāi)了激烈的角逐。但硅光子技術(shù)目前都還處于開(kāi)發(fā)階段,由于開(kāi)發(fā)這些技術(shù)的廠商及研究機(jī)構(gòu)不同,因此元件的工作原理、構(gòu)造及集成方法等也各異。要素技術(shù)處于分散狀況的話,制造成本的降低效果就有限,因此很難形成像電路的CMOS工藝那樣的沖擊力。光技術(shù)也需要能夠?qū)⑷蜓芯咳藛T的智慧聚集起來(lái)的、像CMOS那樣的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)平臺(tái)。 隨著硅光子技術(shù)的成熟,光通信將向縱深發(fā)展,應(yīng)用于全光通信網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)電子領(lǐng)域和服務(wù)器領(lǐng)域,以及計(jì)算機(jī)之間的芯片互聯(lián)。更多更詳細(xì)的報(bào)道,請(qǐng)查看
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