2010-07-28
PC內部傳輸技術的全新里程
Intel宣佈完成50Gbps矽基光電聯結系統
文: John Lam / 新聞中心
文章索引: 封面故事 IT要聞 INTEL 其它

Intel 27 日宣佈成功以光束替代電子在 PC 內部及週邊進行數據傳輸,利用混合矽激光器技術開發出全世界第一個集成激光器的矽光電數據聯結系統,在實驗晶片測試中達成了每秒 50Gbps 的傳輸速度。據 Intel 表示,此技術還可以實現更高的傳輸速度,它擁有低成本、高效能特性,並將徹底改變 PC 的內部傳輸設計方式,數據中心及伺服器集群更可以進一步突破瓶頸,僅一條光纖便可取代數條傳統網絡線纜,節省空間之餘更可進步降低成本。

 

於美國加洲 Intel 實驗室內, Intel 的開發人員成功完成集成了激光的矽光電數據聯結系統原型,相較現時採用銅作為傳輸媒介,它可以實現最長距離的數據傳輸及更高速的傳輸速度,每秒高達 50GB 數據,相當於一部完整的藍光電影。

 

這項技術將有助 PC 內部元件由現有通過銅作為電路板上的傳輸媒介,變成全新的矽光傳輸,由於使用銅金屬容易產生信號衰減,迫使 PC 內部的元件包括處理器、記憶體、系統晶片等距離必須在幾英寸之內,但以光矽技術取代傳統銅金屬,可令線路距離限制大大減少, Intel 預期此項技術將改變 PC 未來內部設計及數據中心的架構方式。

 

矽光電技術將在 PC 行業實現廣泛應用,未來資料中心或超級電腦的元件可能會分佈在整個大樓甚至園區的不同位置,相互之間進行高速通信,完全不同於如今基於容量和傳輸距離有限的銅線的設計。這將幫助搜尋引擎公司、雲計算服務提供者或金融資料中心等資料中心使用者提高性能和容量、節約空間與能源成本,或者説明科學家構建更強大的超級電腦來解決世界面臨的重大問題。

 

Intel 首席技術長暨研究院總監 Justin Rattner 表示,這個傳送速率高達 50Gbps 的聯結系統,基於成本低廉且易於製造的矽繼續開發利用光束在光纖上傳輸資料的技術,而不是使用像砷化鎵這樣的特殊材料做成的成本昂貴、製造困難的元件。儘管,電訊及其它領域早已使用鐳射傳輸資訊,但對於 PC 行業來說,目前的技術應用成本還過於昂貴且元件體積過大。

 

 

因此, Intel 長期願景是達成「矽化光子」,將高頻寬、低成本的光通訊變成未來的 PC 、伺服器的基本設備,而這次利用集成混合矽雷射器開發的 50Gbps 矽基光電聯結系統,則標誌著實現這一願景的重要里程碑。

 

據了解, Intel 這次進行的 50Gbps 矽基光電聯結系統原型,是 Intel 在矽光電學領域多年研究的結晶,其中包括了數個全球首次的研究成果。包含一個矽發射器和一個接收器晶片,兩者都集成了所有必需的構建模組,並融入 Intel 歷年來的多項突破性技術成果,包括與加州大學聖塔芭芭拉分校合作開發的第一個混合矽雷射器,以及 2007 年發佈的高速光調製器和光電探測器。

 

發射器晶片包括四個雷射器,通過它們發射的光束,分別進入一個光調製器,而後者則以 12.5Gbps 的速度對資料進行編碼。這四條光束將被集中起來並輸出到一條光纖內,總的資料傳輸速率將達到 50Gbps 。在聯結系統的另一端,接收器晶片會對這四條光束進行分離,並導入到各光電探測器中,後者把資料轉換回電信號。

 

兩個晶片都使用 PC 行業常用的低成本製造技術進行裝配,通過提高調製器速度和增加每個晶片雷射器數量的方式, Intel 研究人員正在努力提高資料傳輸速率,為未來的 TB/s 級光學聯結系統鋪平道路,如果成功的話, TB/s 級光學聯結系統可以在一秒鐘內完成一台筆記型電腦中所有內容的傳輸。

 

50GB

光纜連接器用於連接 50G 矽基光電聯結系統

50GB

50G 矽基光電發射模組將鐳射從綠色電路板中間的矽基晶片傳導至右上角的接收器模組

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位於 50G 矽基光電聯結系統核心部位的兩個矽基晶片。

 

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