消费级超级计算即将到来: IBM展示了硅光子芯片

众多令人兴奋的下一代技术之一是硅光子技术，该技术可显着降低系统功耗，同时增加带宽. 这种“芯片到芯片”通信方法使用硅作为光学介质. 在传输数据时，它不仅在性能上超越了传统的铜线，而且将能耗降低到令人难以置信的水平. 的水平. 日前，IBM宣布将把硅光子学技术提高到一个重要的水平，将硅光子学芯片集成到与CPU相同的封装尺寸中. 这意味着超级计算的消费市场将在不久的将来.

到目前为止，硅光子技术一直是高性能计算HPC和“ exascale”级计算的主要研究领域. 并且该技术被认为是超级计算长期发展的关键部分.

如上图所示，要实现每秒数十亿亿万亿次的运算，需要更多的宽带和更高的能源效率. 有一点，美国国防部高级研究计划局DARPA主任鲍勃·科威尔（Bob Colwell）表示，无论如何都无法实现. 如果光子学提供更多数量级的连接，则每Gb带宽的能耗仅为1mW，带宽成本仅为2.5美分. 与目前的10美元相比，该技术解决方案具有更多优势.

上图显示了当前硅光子技术的发展状况ibm高性能计算机，该连接器已集成到主板侧. IBM的最新研究成功地将硅光子阵列“转移”到了CPU封装中，尽管它们尚未集成到CPU中.

构建硅光子芯片的最大困难是在芯片封装上引入波导. 当前，大多数硅光子技术是在靠近主板的一端安装设备和，而无需将布线扩展到封装中. 为了实现导波技术的引入，IBM开发了一种将硅和聚合物连接起来的导波技术，而不管两者之间的巨大差异. 这是通过逐渐减少硅波导并精确调整两个步骤来实现的.

尽管通过光传输个人计算机数据的概念已经存在了数十年，但我们无法在短期内满足由该技术带来的消费市场的变化. 硅光子技术已被用作数百亿次二次计算的研究内容，但由于高性能计算HPC需要铜线无法支持的宽带和能耗，因此消费市场尚未推出. 只有那些需要数以百亿计的二次计算的机构才能承担高昂的研发成本ibm高性能计算机，而普通百姓只需考虑一下.

许认为硅光子技术将成为主流应用，但现在还不是. 英特尔至少会等到该技术可以集成到设备中. 硅光子技术具有一系列问题，例如如何与3D芯片堆叠技术（3D芯片堆叠）集成. 预计将需要至少5年甚至7-10年的时间才能广泛使用该技术.

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