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[发布] 光处理器运行的原理是什么?为什么制造难度这么大?

楼主
发表于 2017/7/19 13:28:48 | 只看该作者

科罗拉多大学研发出第一个完全使用光而不是电来传输数据的处理器。该原型产品包含850 个输入或输出的光学元件,每平方毫米的处理带宽为 300Gbps。运算速度是普通基于电信号设计的 10 倍至 50 倍。该设计的重点是利用原有的处理器架构设计但用光学部件代替原来的电子部件。

不单运算速度提升了很多,光处理器还更加节能。


1 楼
发表于 2017/7/28 | 只看该作者

1. 严格来讲这其实并不是真正意义上的光处理器,最重要的逻辑以及存储都是采用的传统的电子器件完成的。硅光器件只是起到了片间互联的作用。

2. 至于所谓的低能耗我目前还持保留态度,毕竟此芯片依然使用的是外接激光光源。而硅片上大规模集成半导体激光器恰恰是目前一个急需解决的问题。

3. 此芯片的生产工艺倒是很成熟的,用的是IBM的SOI工艺,报道于2006年IEDM。不过如果将来想引入片上光源的话,目前的工艺(或者说更重要是CMOS兼容的半导体材料)还不行。

总之,前途是光明的,道路是曲折的。否则要么们这么多搬砖的干嘛,此处省略三个哈。

最后吐槽一句,第一单位明明是伯克利,为啥国内的新闻都报道成科罗拉多,有牛人知道的话还请指教一二。


2 楼
发表于 2017/7/31 | 只看该作者

刚去粗略看了下nature上的摘要,光子处理器的瓶颈是暂时无法用纯光子通路的方式模拟出高效率超小尺寸的二极管和三极管(即无法有效形成开关和放大),本文也提到了此,他们的主要器件还是以电子器件居多(7000万晶体管和850个光学器件),但使用standard microelectronics foundry process(标准微电子制造流程?)来设计光学器件,做出的微光子器件是100nm量级(波导)和与晶体管小于1um的相邻距离,并实现了整体通讯,这是难能可贵的。


3 楼
发表于 2017/8/1 | 只看该作者

光的传输与运算相比于电来说确实优势巨大。因为它实时性太好了。
但是,很遗憾有但是。怎么留住光或者说把光信息存下来呢?这是现在限制光信号处理最大的瓶颈。若是还是光电转换为电存下来(很多光处理技术都这么用),整个系统就会受制于电信号。频率资源和时间资源都受到限制。
光是光明的。



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