ISSCC:光互联技术前景光明,商业化道路曲折

2012-03-04 23:39:54来源: EEWORLD

EEWORLD讯——尽管专家们一直认同,PCB和处理器最终都需要光互连技术,但这项技术何时能实现,以及该怎样实现仍然未知。在ISSCC(国际电子电路研讨会)上,与会者就光互连技术展开了深入探讨。

如今,处理器性能不断提升,然而落后的I/O能力,却又使处理器的性能无法发挥极致。同样,互联网的数据传输能力正在以每10年100倍的速度增长,但处理器和光骨干网的互连技术并没有增长得那么快。

“越来越多的证据表明,1 byte per flop(处理器端不发生数据停滞)将是2020年前制约处理器发展的主要局限。”来自斯坦福大学光学研究实验室David Miller在ISSCC的圆桌会议上表示。

“现在光学正在变得越来越具吸引力,”会议主席、美国新思科技科学家John Stonick说,“但现在最大的问题是我们如何实现光学互连的商业化价值。”

来自NEC公司的光学专家Keishi Ohashi称,光学技术的发展很可能延续硬盘发展老路——磁头式硬盘通过将近二十年的时间才从实验室走向商业化。

IBM研究院的光学专家Bert Offrein以IBM自己的光学互连研究为例。2008年,IBM曾利用光学互连技术制造了第一台petaflop级服务器,2011年,其将光学互连技术应用到高端服务器Power P775中——这台服务器使用56根光纤电缆,通过连接Avago的56个高性能光学收发器与IBM的CPU相连接。“尽管使用了收发器,但组成光学系统仍需要100步装配步骤,”Offrein说,“这对于某些高性能系统来说还可以接受,但对于那些一般的服务器来说,则需要更简单的方式。”

Offrein称,制造商们正在试图采用多种方法研究10Gb光互连技术,但至今仍为有量产型方案出现。未来,光互连层有可能是3D堆叠技术中的一层,但需要在基板上使用微机械镜或波导管等技术,IBM等公司正在致力于这一领域的研究。

英特尔硅光子研究室的Mario Paniccia介绍了英特尔的研究进展,2011年,英特尔采用CMOS工艺设计了包含4个12.5Gb/s的光纤收发器,不过目前一切尚未完善。Paniccia说:“这项研究给予了我们信心,未来通过提升收发器速度或增加通道数,传输速度有可能达到1Tb/s以上。”

“但现在仍有大部分问题没有解决,比如连接技术要使用什么芯片级的连接器。”Paniccia说,“此外,在相同的传速速率下,光传输要比电子传输消耗更多的能量。”最后,他表示:“我想,随着应用程序对带宽、距离或内容需求的增加,硅光子的应用会实现的。”

斯坦福大学的Miller说,目前Finisar和Luxtera等大多数的光学公司缺乏资金实力而不能肩负开拓硅光子研究领域的重任。但硅光子技术的研究有广阔的空间和前景。

Miller说,目前还有很多解决光互连的技术,比如将锗用于嵌入光源的芯片,从而规避了使用硅材料带来的热效应,又或者将整合了光子调节器的外部光源技术用于芯片等。

关键字:光互连  ISSCC

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2012/0304/article_6914.html
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