IBM研究院的工程師們有望借助一種稱之為“硅光子”的技術(shù)解決困擾計算機(jī)行業(yè)多年的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題。
借助一種稱之為“硅光子”的技術(shù)，來自IBM研究院的工程師們有望解決困擾計算機(jī)行業(yè)多年的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題。
光纖具備超高速數(shù)據(jù)傳輸能力。這一材料能夠?qū)⒐韫庾优c傳統(tǒng)芯片技術(shù)聯(lián)系起來。在數(shù)據(jù)傳輸方面，光纖較銅纜而言無論在速度上還是距離上都具有極大優(yōu)勢，但由于成本高昂，只有在需要跨越不同建筑物、城市或大陸的場合才會采用。
通過一種稱之為“多路復(fù)用”的技術(shù)，IBM的研究員演示了如何使芯片通過單根光纖收發(fā)4種不同顏色的紅外光信號。目前，單一鏈路的傳輸速率為每秒25 gigabits，4路一起最高為100Gbps。在這一速度下，一張藍(lán)光碟片中容量為25 gigabyte的電影只需兩秒即可傳輸完畢。
IBM在本周二的聲明中表示，基于多路復(fù)用所達(dá)到的速度以及芯片的一體化設(shè)計屬于業(yè)內(nèi)首創(chuàng)。
雖然該技術(shù)尚停留在實驗室階段，但硅光子可望在未來扮演關(guān)鍵角色。諸如Google搜索、微軟在線版Office以及Facebook社交網(wǎng)絡(luò)這樣的服務(wù)都由規(guī)模巨大的數(shù)據(jù)中心支撐，里面有成千上萬臺服務(wù)器，它們之間通常采用銅纜連接，而更具經(jīng)濟(jì)性的光纖連接有望進(jìn)一步釋放這些服務(wù)器群集的計算潛力，進(jìn)而催生出更加強(qiáng)大的在線服務(wù)。
硅光子與正在開發(fā)中的其他技術(shù)一樣，有望讓提出已50年之久的摩爾定律持續(xù)生效。
商用尚需時日
IBM研究院通常涉足前沿科技，但藍(lán)色巨人相信，這些研究終將帶來回報。
來自IBM研究院的一位高管表示，大數(shù)據(jù)和云端服務(wù)的日益普及對計算能力產(chǎn)生了極大的需求，而硅光子技術(shù)的大規(guī)模商用將會使得半導(dǎo)體行業(yè)能夠滿足這一需求。
IBM研究院硅光子部門經(jīng)理威爾·格林（Will Green）表示，采用四路復(fù)用技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)中心的光纖成本降低50%。
未來的技術(shù)
長遠(yuǎn)來看，計算機(jī)內(nèi)部的組件同樣可以通過光纖連接。
能耗方面的限制制約了處理器運(yùn)算速度的進(jìn)一步提高。今天，少有芯片的鐘頻超過4GHz，也就是內(nèi)部時鐘每秒產(chǎn)生40億次信號。工程師正在尋找其他解決途徑，硅光子是重要的候選手段之一。
要利用這一技術(shù)，靠近處理器的收發(fā)器是關(guān)鍵，其扮演了接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的角色。而通過一種稱之為TSV（硅穿孔）技術(shù)，未來的計算機(jī)組件可以相互間堆疊在一起。
英特爾一直以來也在關(guān)注相關(guān)技術(shù)，他們正在尋求利用一種稱之為“Light Peakhoped”的技術(shù)來降低光纖成本。公司并沒有將該技術(shù)商品化，而是通過與蘋果合作，將其用在了“雷電”（Thunderbolt）技術(shù)上。無論采用銅纜還是光纖，雷電端口的傳輸速率都可以達(dá)到最高40Gbps。
這一速率可謂相當(dāng)快，但銅纜無疑會有距離限制。采用銅材的雷電纜線最大長度為3米，而如果采用來自康寧的光纖，長度則可達(dá)到60米。
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