IBM開(kāi)發(fā)比英特爾產(chǎn)品大幅減小的光調(diào)制器 目標(biāo)是超級(jí)計(jì)算機(jī)的單芯片化

時(shí)間:2007-12-14

來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):美國(guó)IBM宣布,開(kāi)發(fā)出了長(zhǎng)100~200μm、比原來(lái)縮短1/70~1/35的“Mach-Zehnder型調(diào)制器(MZM)”(英文)。

美國(guó)IBM宣布,開(kāi)發(fā)出了長(zhǎng)100~200μm、比原來(lái)縮短1/70~1/35的“Mach-Zehnder型調(diào)制器(MZM)”(英文)。IBM表示,該調(diào)制器是作為將目前的超級(jí)計(jì)算機(jī)集成到1枚芯片上的光傳輸技術(shù)而開(kāi)發(fā)的。解調(diào)所需要的消耗電力也非常小,每bit僅消耗5pJ,“用1個(gè)燈泡的消耗電力即可使超級(jí)計(jì)算機(jī)工作”(IBM)。    MZM是光調(diào)制器的一種,通過(guò)控制施加給元件的電壓對(duì)分為兩束的連續(xù)光中的一束的相位進(jìn)行半波調(diào)制,并結(jié)合原來(lái)的連續(xù)光實(shí)現(xiàn)on與off調(diào)制。MZM被廣泛應(yīng)用于目前的光通信領(lǐng)域,為了獲得充分的調(diào)制效果,需要長(zhǎng)度為數(shù)cm的經(jīng)路,因此存在小型化困難的問(wèn)題。 在小型化以及采用硅的MZM研發(fā)方面,此前一直是美國(guó)英特爾處于領(lǐng)先地位。英特爾已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了活性層的總路徑長(zhǎng)度為3.45mm、導(dǎo)光管的截面積約為1μm2,元件整體長(zhǎng)度約為13mm的“SOI(silicon-on-insulator)MZM”(參閱本站報(bào)道)。 此次IBM開(kāi)發(fā)出了活性層路徑長(zhǎng)度為100~200μm,導(dǎo)光管部分的斷面面積為0.12μm2的同類(lèi)SOI MZM。數(shù)據(jù)傳輸速度最大為10Gbps。導(dǎo)光管的體積與英特爾的產(chǎn)品相比減小到了1/300~1/150,“調(diào)制效率比此前的SOI MZM高100倍之多”(IBM的論文),大幅實(shí)現(xiàn)了小型化。 調(diào)制效率得以提高的“原因在于相位轉(zhuǎn)換器采用了電荷注入方式的p+/i/n+型二極管,提高了絕緣層(i層)波導(dǎo)路徑中的載流子密度”(IBM的論文)等。 IBM將此次的技術(shù)定位于實(shí)現(xiàn)“超級(jí)計(jì)算機(jī)單芯片化(supercomputers-on-a-chip)”的一環(huán)。具體打算將數(shù)千個(gè)CPU集成在1枚芯片上,利用基于此次光調(diào)制器的技術(shù)在CPU內(nèi)核間進(jìn)行連接?!巴ㄟ^(guò)利用光傳輸來(lái)連接,速度比基于電氣信號(hào)的傳輸高100倍之多,可將電能消耗減至原來(lái)的1/10”(IBM)。
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