光子芯片研发动向：每平方毫米传输速度已达300Gbps

美国三所大学的研究人员开发出一款光子芯片，它可以用光来传输数据，速度比过去的芯片大幅提升，能耗也大大减少。研究者宣称这是第一款成熟的、用光传输数据的处理器。芯片每平方毫米处理数据的速度达到300Gbps，比现有的标准处理器快10倍甚至50倍。研究人员用7000万个晶体管和850个光子元件（用来发送和接收光）组成2个处理器内核，整个芯片只有3x6毫米大。

第一款光子处理器

在20世纪40年代时，电脑和房间一样大，今天的电脑与那时的电脑已经有了很大的不同，但它们传输数据的方式是一样的，都是在金属线中传递电子信号。英特尔和IBM等芯片企业都已经在研究硅光子(Silicon Photonics)，但至今无法真正用在商业上。美国科罗拉多大学Berkeley校区、麻省理工学院、科罗拉多大学Boulder校区的研究人员开发出第一款光子芯片是重大的突破，他们预测最早到2017年就可以测试商用版本的光处理器。

在今天的电脑和智能手机中，电信号在金属线中传输，它将处理器、内存、网络、存储设备、USB接口等连接起来。在国家与国家之间则用光纤连接。光纤可以传输海量数据，但它的造价太贵。

美国大学的研究人员希望能改变这一切，他们将电子组件直接安装在芯片中，并用来传送和接受光信号。他们的研究成果刊发在周二的《自然》杂志上。芯片制造设备和硅元件都可以用这种方法生产，如此一来，光芯片就可以轻易普及到计算基础设施之中。

研究人员已经在室验室制作出原型产品，如果产品可以走向市场，消费者将大大受益。数据中心内安装成千上万的服务器，硅光子技术可以提升运算速度；在个人电脑和智能手机上，硅光子可以打破性能瓶颈，同时又不牺牲电池续航时间。今天的计算产业普遍面临一个问题：无法让芯片运算得更快，硅光子却没有这样的困扰，它不需要芯片运算得更快。相反，研究人员会让硅芯片一直输送数据且不会闲置，从而有效提升整体性能。