美国首次将光学元件带入微处理器集成电路芯片内【台湾宾果28官网彩票】

企业新闻 | 2020-12-21
本文摘要:旧金山1月1日电美国的研究者日前首次将光学元件带入微处理器集成电路芯片内,探索了重生高速低功耗计算机处理器的途径。这是里程碑,加利福尼亚大学伯克利分校的电气工程和计算机系副教授弗拉基米尔斯托亚诺维奇说这是第一个用光与外部世界(数据)通信的处理器。

旧金山1月1日电美国的研究者日前首次将光学元件带入微处理器集成电路芯片内,探索了重生高速低功耗计算机处理器的途径。该处理器使用RISC-V体系结构,包括多达7000万个晶体管和850个光学元件,由现有芯片工厂创建,表明与现有生产工艺兼容。

这项研究是加利福尼亚大学伯克利分校、麻省理工大学和科罗拉多大学博尔德分校的研究人员合作实施的。项目专家表示,上述微处理器芯片为圆形长方形,各边尺寸分别为3毫米和6毫米,其中光学元件被用作输出/输入端口。这是里程碑,加利福尼亚大学伯克利分校的电气工程和计算机系副教授弗拉基米尔斯托亚诺维奇说这是第一个用光与外部世界(数据)通信的处理器。

微处理器

与电子通信相比,光通信具有比特率大、功耗低等优点。光通信迄今为止大幅度提高了计算机和计算机之间的数据通信,即计算机网络通信,但很容易将这些性能引入计算机内和计算机微处理器芯片内部,商业化的大规模电子集成电路并未产生因此,他们在复制环形调制器、光检测器、横向耦合器等光学元件时,尽量利用硅锗晶体管、多晶硅、单晶硅层的特性,将晶体管的管体作为波导管。根据该项目的研究者在英国《大自然》杂志上发表的论文,运行各种计算机程序的结果是,该芯片内的数据通信比特率为每平方毫米300千兆位,市场上现有的显电子微处理器内通信比特率测试结果表明,该芯片内光子输出/输入端口的功耗为每比特1.3头焦耳,也就是说,传输1兆比特数据时功耗只有1.3瓦。

另外,光子输出/输入端口通过实验接收数据拒绝接收的距离为10米,而高速电子数据线路的传输距离无限约为1米。研究人员估计,这种功耗小的光子输出/输入端口将来会在数据中心等单位使用,这样的数据中心往往消耗大量的电力,这样的功耗可能会记录慢。

根据美国自然资源维持理事会的各种说法,美国所有数据中心在2013年总计花费约910亿千瓦小时,约等于全美当年整体电力消耗的2%。2015年,将光学元件带入这种微处理器集成电路芯片内的技术在美国促进了两个初创企业,其中一个与加利福尼亚大学伯克利分校及其研究者有必要的关系。


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