硅光子技术：芯片间实现光传输

英特尔也于2013年1月发布了采用硅光子技术的AOC，该产品支持脸书主导的数据中心行业标准“OpenComputeProject”。

芯片间光传输大势所趋

预计硅光子市场今后还将日益扩大。肩负AOC“未来”的市场已经初现端倪。AOC主要用于“电路板间”的大容量数据传输，而今后，电路板上的微处理器之间以及微处理器与存储器之间等“芯片间”用途将实用化。IBM和英特尔现在正在推进开发，目标是将其用于2020年前后的超级计算机和服务器。

如果传输距离在1cm以上，目前的光传输技术的耗电量小于电传输。光传输的耗电量主要是光收发器的电光转换以及光电转换消耗的。最近大幅减小了光收发器的尺寸，因此耗电量也减小了。

光传输的应用始于长距离通信，之后其用途扩大到了短距离通信，取代了电传输。在这一点上，采用硅光子的光传输也是一样。预计将来微处理器内部的“CPU内核间”的数据传输也必须要利用硅光子技术。

最近，硅光子技术在芯片间的应用有了眉目，这主要是因为，利用硅光子制作的光收发器的耗电量降低了。一般来说，电传输是距离越短，所需的电力越少，而光传输即使距离缩短，电力也不会降低太多。因此，二者以耗电量相同的传输距离为分界点区分使用。最近，利用硅光子的光传输和电传输在传输距离为1cm时的耗电量基本相同，因此，在比以前短很多的距离间也有望利用光传输（图2）。

比如，2013年3月IBM利用硅光子技术开发出了耗电量为1pJ/bit的光收发器IC。预计电传输的最低耗电量在传输距离为1cm时约为150fJ（0.15pJ）/bit（图3）1）。虽然还有好几倍的差距，但如果只限于光传输的各项功能，耗电量比IBM的试制品小2、3位数的技术也已开发出来。

在用途方面对硅光子光传输的期待也越来越高。随着以提高微处理器速度为目的的多核化和众核化的推进，必须要大幅增加内存带宽和CPU内核间的数据传输容量。但多核化会导致CPU内核间的传输距离增长。而且，传输容量必须扩大到与内核内的全局布线相当的程度。对电传输而言，条件越来越苛刻。而对于正处于发展期的硅光子光传输，今后其耗电量还需要大幅降低。