IBM展示首款片上硅光芯片：奠定下一代HPC基礎

　　下一代芯片技術(shù)中最令人感到激動(dòng)的，莫過(guò)于可顯著(zhù)降低系統功耗、同時(shí)提升帶寬的硅光電子應用。這種用于“芯片到芯片”(chip-to-chip)的通訊方式，在硅片上用光來(lái)作為信息傳導介質(zhì)，因此能夠取得比傳統銅導線(xiàn)更優(yōu)異的數據傳輸性能、同時(shí)將能量消耗降低到令人難以置信的級別?，F在，IBM宣稱(chēng)已將這一技術(shù)提升到了更高的層次，并且將一個(gè)硅光集成芯片塞到了與CPU相同的封裝尺寸中。

　　需要指出的是，硅光技術(shù)一直是高性能計算的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，并且被視為超算的長(cháng)期發(fā)展中不可或缺的一環(huán)。

　　要達到的“百萬(wàn)萬(wàn)億次”(Exaflop)目標所需的消耗

　　上方的圖表展示了要達到的“百萬(wàn)萬(wàn)億次”(Exaflop)目標所需的消耗，DARPA主管Bob Colwell認為在任何情況下都是不可能的，因為帶寬和能效方面的“成本”太過(guò)高昂。

　　如果通過(guò)“光連接”，每Gb帶寬的能耗將僅為1mW，而每Gb的帶寬成本也只需2.5美分——與當前的$10美元相比，優(yōu)勢相當明顯。

　　下方圖片展示了硅光子技術(shù)的當前進(jìn)展，連接器是被整合到主板端。而IBM的最新研究，已經(jīng)成功地將硅光陣列整合到了與CPU相似的封裝之中——盡管暫未與CPU整合到一起。

　　硅光子技術(shù)當前進(jìn)展

　　打造硅光芯片的一大障礙，就是如何應用導波技術(shù)(waveguides)。當前階段的硅光應用大多還是將設備和接收器放在了靠近主板的這一端，而沒(méi)有將布線(xiàn)延伸到封裝中。

　　為了實(shí)現這一點(diǎn)，IBM公司不得不開(kāi)發(fā)出了連接硅和聚合物的導波技術(shù)，而不論它們截然不同的大小尺寸——這是通過(guò)“逐漸變細”并“精確對準”兩個(gè)方面來(lái)實(shí)現的。

　　那么，運用這一技術(shù)的消費類(lèi)產(chǎn)品何時(shí)會(huì )到來(lái)呢?

　　盡管用光在計算機上傳輸數據的概念已經(jīng)有數十年的歷史，但我們似乎無(wú)法在短期內看到這項技術(shù)給消費級市場(chǎng)帶來(lái)的改變。

　　究其原因則是，百萬(wàn)萬(wàn)億次級別的高性能計算在帶寬和功耗上都與銅線(xiàn)有很大的差異，而開(kāi)發(fā)和使用的成本也不是任何人都能夠輕松承擔的。

　　如果非要說(shuō)一個(gè)時(shí)間，我想其走向主流還需要至少五年的時(shí)間(或許7-10年)