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用光纤取代铜缆IBM研发出高速芯片连接技术

发布时间:2020-02-13 22:31:16 阅读: 来源:拖把厂家

5月13日消息,借助一种称之为“硅光子”的技术,来自IBM研究院的工程师们有望解决困扰计算机行业多年的数据传输瓶颈问题。

光纤具备超高速数据传输能力。这一材料能够将硅光子与传统芯片技术联系起来。在数据传输方面,光纤较铜缆而言无论在速度上还是距离上都具有极大优势,但由于成本高昂,只有在需要跨越不同建筑物、城市或大陆的场合才会采用。

通过一种称之为“多路复用”的技术,IBM的研究员演示了如何使芯片通过单根光纤收发4种不同颜色的红外光信号。目前,单一链路的传输速率为每秒25 gigabits,4路一起最高为100Gbps。在这一速度下,一张蓝光碟片中容量为25 gigabyte的电影只需两秒即可传输完毕。

IBM在本周二的声明中表示,基于多路复用所达到的速度以及芯片的一体化设计属于业内首创。

虽然该技术尚停留在实验室阶段,但硅光子可望在未来扮演关键角色。诸如Google搜索、微软在线版Office以及Facebook社交网络这样的服务都由规模巨大的数据中心支撑,里面有成千上万台服务器,它们之间通常采用铜缆连接,而更具经济性的光纤连接有望进一步释放这些服务器群集的计算潜力,进而催生出更加强大的在线服务。

硅光子与正在开发中的其他技术一样,有望让提出已50年之久的摩尔定律持续生效。

商用尚需时日

IBM研究院通常涉足前沿科技,但蓝色巨人相信,这些研究终将带来回报。

来自IBM研究院的一位高管表示,大数据和云端服务的日益普及对计算能力产生了极大的需求,而硅光子技术的大规模商用将会使得半导体行业能够满足这一需求。

IBM研究院硅光子部门经理威尔·格林(Will Green)表示,采用四路复用技术能够将数据中心的光纤成本降低50%。

未来的技术

长远来看,计算机内部的组件同样可以通过光纤连接。

能耗方面的限制制约了处理器运算速度的进一步提高。今天,少有芯片的钟频超过4GHz,也就是内部时钟每秒产生40亿次信号。工程师正在寻找其他解决途径,硅光子是重要的候选手段之一。

要利用这一技术,靠近处理器的收发器是关键,其扮演了接收和发送数据的角色。而通过一种称之为TSV(硅穿孔)技术,未来的计算机组件可以相互间堆叠在一起。

英特尔一直以来也在关注相关技术,他们正在寻求利用一种称之为“Light Peakhoped”的技术来降低光纤成本。公司并没有将该技术商品化,而是通过与苹果合作,将其用在了“雷电”(Thunderbolt)技术上。无论采用铜缆还是光纤,雷电端口的传输速率都可以达到最高40Gbps。

这一速率可谓相当快,但铜缆无疑会有距离限制。采用铜材的雷电缆线最大长度为3米,而如果采用来自康宁的光纤,长度则可达到60米。

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