什么是硅光電子技術(shù)?
這些安裝在數據中心服務(wù)器內其貌不揚的芯片,一直在不斷發(fā)展,組成芯片的光學(xué)技術(shù)也在不斷進(jìn)步。硅光電子技術(shù),使用硅半導體作為光信號介質(zhì),傳輸數字信號比傳統電子半導體裝置快得多。
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硅光子技術(shù)涉及幾個(gè)核心組件
首先,激光是任何光學(xué)設備的心臟。目前激光器使用硅與磷化銦產(chǎn)生一致的紅外激光。接著(zhù)光子需要調制,將光打破形成光脈沖。光波導和其他互聯(lián)設備將脈沖從一處移動(dòng)到另一處。此外,因為100%的光學(xué)系統——即完全由光學(xué)芯片進(jìn)行光學(xué)連接的設備,很可能還需要幾十年后才能實(shí)現,同樣還需要通過(guò)某種方式將電信號轉換成光信號,然后再返回。
幸運的是,每個(gè)光學(xué)部件基本都可以用目前制造半導體電子的技術(shù)來(lái)制造。事實(shí)上,完全有可能在同一基板上制造電子和光學(xué)元件,以創(chuàng )建混合芯片,完成無(wú)數電信與網(wǎng)絡(luò )功能。
短期內,硅光子芯片將被部署在高速信號傳輸系統中,它將遠遠超過(guò)銅制線(xiàn)纜的能力。今年早些時(shí)候,Kotura宣布了其Optical Engine,可以通過(guò)使用波分復用實(shí)現100Gbps的數據傳輸速率,允許不同波長(cháng)的多個(gè)數據信號共享相同光學(xué)通路。此類(lèi)設備適合用于數據中心與高性能計算應用程序,解決基于銅線(xiàn)的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )性能不足問(wèn)題。IBM、Intel與NEC等主要芯片產(chǎn)商也正在開(kāi)發(fā)硅光子器件。
隨著(zhù)硅光子學(xué)的發(fā)展,芯片會(huì )變得更復雜,可以預期該技術(shù)將應用在多任務(wù)處理芯片內部連接多個(gè)核心,提高訪(fǎng)問(wèn)共享高速緩存和總線(xiàn)的速率。最終硅光子可能投入更實(shí)際與廣泛的應用,甚至能替代半導體晶體管等光學(xué)芯片,獲得更高的計算性能。
硅光子學(xué)的另一個(gè)應用領(lǐng)域包括生物識別技術(shù)。比利時(shí)根特大學(xué)的納米與生物光子學(xué)中心研究人員使用該技術(shù)制造了可植入醫療裝置,類(lèi)似血糖儀,可配合芯片上的光譜儀,連同其他醫療/診斷設備一起使用。