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    英特爾展示全球首個(gè)集成激光器的端到端硅基光電聯(lián)結(jié)系統(tǒng)，將變革計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、顯著提高性能、降低能耗
   
    英特爾研究院利用混合硅激光器技術(shù)開(kāi)發(fā)出世界上第一個(gè)集成激光器的硅基光電數(shù)據(jù)聯(lián)結(jié)系統(tǒng)。

                   

    這款實(shí)驗(yàn)芯片能夠?qū)崿F(xiàn)每秒500億比特（50Gbps）的數(shù)據(jù)傳輸速度，研究人員還在努力實(shí)現(xiàn)更高的速度。

                   

    基于該技術(shù)的低成本、高速光纖可以徹底改變從上網(wǎng)本到超級(jí)計(jì)算機(jī)等各種傳統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式。

    擁有服務(wù)器群或數(shù)據(jù)中心的企業(yè)可以突破性能瓶頸，用一根光纖即可代替多根線纜，節(jié)省大量因空間與能源使用帶來(lái)的運(yùn)營(yíng)成本。

                   

    2010年7月27日，美國(guó)加州圣克拉拉——英特爾公司今天宣布了一項(xiàng)重大技術(shù)進(jìn)步，使用光束替代電子在計(jì)算機(jī)內(nèi)部及周邊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。英特爾已經(jīng)開(kāi)發(fā)出世界上首個(gè)集成了激光器的硅基光電數(shù)據(jù)聯(lián)結(jié)系統(tǒng)研究原型。與目前的銅纜技術(shù)相比，它可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)倍的速度提升，每秒可傳輸高達(dá)50GB的數(shù)據(jù)——相當(dāng)于一部完整的高清電影。

    現(xiàn)在人們使用的計(jì)算機(jī)組件都是通過(guò)銅纜或電路板上的線路互相連接的。由于使用銅等金屬進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸會(huì)產(chǎn)生信號(hào)衰減，這些纜線所允許的最大長(zhǎng)度十分有限。這極大束縛了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)，迫使處理器、內(nèi)存和其他組件相互間的距離必須設(shè)置在幾英寸以內(nèi)。今天公布的研究成果，使我們向著以超輕超細(xì)光纖替代金屬連接線路的目標(biāo)又前進(jìn)了一步，從而在更長(zhǎng)的距離上傳輸更多的數(shù)據(jù)，徹底改變未來(lái)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)方式及數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)方式。

    硅光電技術(shù)將在計(jì)算行業(yè)實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用。例如，有了如此高速的數(shù)據(jù)傳輸速度，你可以想象家庭娛樂(lè)和視頻會(huì)議也能享受墻體般大小的3D屏幕，而且高清的體驗(yàn)會(huì)讓你感覺(jué)演員或者家人似乎就在你身邊。未來(lái)數(shù)據(jù)中心或超級(jí)計(jì)算機(jī)的組件可能會(huì)分布在整個(gè)大樓甚至園區(qū)的不同位置，相互之間進(jìn)行高速通信，完全不同于如今基于容量和傳輸距離有限的銅線的設(shè)計(jì)。這將幫助搜索引擎公司、云計(jì)算服務(wù)提供商或金融數(shù)據(jù)中心等數(shù)據(jù)中心用戶提高性能和容量、節(jié)約空間與能源成本；或者幫助科學(xué)家構(gòu)建更強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)解決世界面臨的重大問(wèn)題。

    英特爾首席技術(shù)官兼英特爾研究院總監(jiān)賈斯汀（Justin Rattner）在美國(guó)加州Monterey舉行的集成光電技術(shù)研究大會(huì)上展示了這款硅基光電聯(lián)結(jié)系統(tǒng)原型。這個(gè)傳輸速度高達(dá)50Gbps的聯(lián)結(jié)系統(tǒng)類似于一款“概念車”，讓英特爾研究人員可以在此聯(lián)結(jié)系統(tǒng)上測(cè)試新想法，基于成本低廉且易于制造的硅繼續(xù)開(kāi)發(fā)利用光束在光纖上傳輸數(shù)據(jù)的技術(shù)，而不是使用像砷化鎵這樣的特殊材料做成的成本昂貴、制造困難的元件。盡管電信及其它領(lǐng)域已經(jīng)在使用激光來(lái)傳輸信息，但對(duì)于PC行業(yè)來(lái)說(shuō)，目前的技術(shù)應(yīng)用成本還過(guò)于昂貴且元件體積過(guò)大。

    賈斯汀表示：“我們的長(zhǎng)期愿景是“硅化”光子，把高帶寬、低成本的光通信引入未來(lái)的PC、服務(wù)器和消費(fèi)設(shè)備中。這款全球首次利用集成混合硅激光器開(kāi)發(fā)的50Gbps硅基光電聯(lián)結(jié)系統(tǒng)標(biāo)志著實(shí)現(xiàn)這一愿景的重要里程碑。”

    這個(gè)50Gbps硅基光電聯(lián)結(jié)系統(tǒng)原型是英特爾在硅光電學(xué)領(lǐng)域多年研究的結(jié)晶，其中包括了數(shù)個(gè)“世界第一”的研究成果。它包含一個(gè)硅發(fā)射器和一個(gè)接收器芯片，兩者都集成了所有必需的構(gòu)建模塊，并融入英特爾歷年來(lái)的多項(xiàng)突破性技術(shù)成果，包括與加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校合作開(kāi)發(fā)的第一個(gè)混合硅激光器以及2007年發(fā)布的高速光調(diào)制器和光電探測(cè)器。

    發(fā)射器芯片包括四個(gè)激光器，通過(guò)它們發(fā)射的光束分別進(jìn)入一個(gè)光調(diào)制器，而后者則以12.5Gbps的速度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。然后，這四條光束將被集中起來(lái)并輸出到一條光纖內(nèi)，總的數(shù)據(jù)傳輸速率將達(dá)到50Gbps。在聯(lián)結(jié)系統(tǒng)的另一端，接收器芯片會(huì)對(duì)這四條光束進(jìn)行分離，并導(dǎo)入到各光電探測(cè)器中，后者把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回電信號(hào)。兩個(gè)芯片都使用PC行業(yè)常用的低成本制造技術(shù)進(jìn)行裝配。通過(guò)提高調(diào)制器速度和增加每個(gè)芯片激光器數(shù)量的方式，英特爾研究人員正在努力提高數(shù)據(jù)傳輸速率，為未來(lái)的TB/s級(jí)光學(xué)聯(lián)結(jié)系統(tǒng)鋪平道路。TB/s級(jí)光學(xué)聯(lián)結(jié)系統(tǒng)可以在一秒鐘內(nèi)完成一臺(tái)筆記本電腦中所有內(nèi)容的傳輸。

    雖然這項(xiàng)研究與“Light Peak光峰”技術(shù)均是英特爾整體I/O戰(zhàn)略的一部分，但是這兩項(xiàng)研究是彼此相互獨(dú)立的。“Light Peak光峰”技術(shù)將在近期內(nèi)把多協(xié)議10Gbps光學(xué)聯(lián)結(jié)系統(tǒng)引入英特爾的客戶端平臺(tái)中。硅光電學(xué)研究旨在利用硅集成技術(shù)大幅降低成本、達(dá)到萬(wàn)億級(jí)數(shù)據(jù)傳輸，讓光通信實(shí)現(xiàn)更廣泛的大規(guī)模應(yīng)用。今天的成果讓英特爾在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的道路上又前進(jìn)了一大步。