IBM近日宣布，在芯片領域實現了一項突破，可以利用光脈沖快速發送數據，從而借助激光通訊技術加速電腦的變革速度。
IBM周三將討論該公司在利用硅制造光通訊元件領域的優勢，而硅原本是傳統電腦芯片的主要材料。IBM表示，該研究為未來的芯片開辟了一條道路，使之可以每秒發送超過1TB的數據，比當今的高性能電腦經常使用的光學元件快了25倍。
光學技術已經給長距離通訊帶來了革命，用激光和光纜的組合代替了傳輸電信號所使用的低能銅線，從而通過眾多高速通道發送信息。包括IBM、英特爾和Luxtera在內的眾多企業都在借助高容量半導體制造技術，在微觀層面復制這種方法。
這項技術的基本要素有時被稱作硅光子(silicon photonics)，已經開始被超級計算機用于建立服務器間的高速連接。企業目前都在競相提升零部件速度，并大幅降低成本，以便使光學連接也能夠用于提升PC和消費電子設備內部及其相互間的通訊速度。
IBM硅整合納米光子項目主管尤里·弗拉索夫(Yurii Vlasov)表示，首款基于該研究的商用產品將在3至5年內上市。“我們做好了向前推進的準備。”他說。
許多光學組件通常都是利用砷化鎵和磷化銦等材料制成。而作為一種替代物，硅的成本要低得多，但是在發光效率等方面卻存在不足。
研究人員已經逐步克服了這些挑戰，利用硅開發了一系列基礎材料，其中一些零部件可以調節激光脈沖，從而對數據進行編碼并探測這類信號。
作為該領域的專家，弗吉尼亞大學電器和電腦工程教授喬伊·坎貝爾(Joe Campbell)說：“硅光子多年以來都是一種矛盾修飾法。”但過去幾年有了更為劇烈的變化，甚至超出該技術最樂觀的支持者的想象。
成立9年的Luxtera是首批推出硅光子產品的企業之一。這家私有企業出售的芯片將被安裝于一種收發機中出售，這種收發機配備4個數據信道，每個信道的傳輸速度都能夠達到10GB/秒(總和為40GB/秒)。該公司還表示，與使用傳統材料開發的傳輸速度超過40GB/秒的設備相比，該產品具備成本和技術優勢。
Luxtera CEO格雷格·楊(Greg Young)表示，連接兩臺電腦的硬件和布線成本起價為150至200美元，他還預計，這一價格今后將穩步下滑。Luxtera還宣布了每個信道的傳輸速度達到25GB/秒甚至更高的技術。格雷格·楊，該技術有望在1至2年內上市。
IBM的重點是將光學元件與必要的電器元件整合到一個硅片上，大幅降低體積和成本。IBM的弗拉索夫說，IBM已經證明，利用該公司的技術制造出的數據信道尺寸，僅為其他廠商目前用硅制造的數據信道尺寸的十分之一。
格雷格·楊對這一說法持懷疑態度，他認為IBM似乎是將其成果與Luxtera的老產品進行比較，因為他們的老產品采用了較大的電路元件。他說：“我們目前已經推出了性能更強的商用產品，而且具備與他們的研究相同的密度。”
作為微處理器芯片領域的領導廠商，英特爾也宣布了一系列硅光子領域的重要成果。其中一個區別在于，英特爾將利用硅來制造激光器和其他光學元件(盡管也要借助磷化銦的輔助)。英特爾表示，之所以采用這種棘手的方法，主要是為了降低光學連接價格，使之能夠被消費產品采用。IBM和Luxtera則不同意這一觀點，他們傾向于使用其他企業利用傳統材料開發的激光器。
英特爾去年夏天表示，已經開發出了一個以硅為基礎的收發器研究原型，內有4個數據信道，每個信道的傳輸都能達到12.5GB/秒。“我們已經在實驗室里實現了泛函鏈接，我們還將努力提高帶寬。”英特爾光子技術實驗室主任馬里奧·帕尼西亞(Mario Paniccia)說。
但他拒絕透露推出商用產品的具體時間表。“我們估計將在不久的將來實現商用。”他說。
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