用光處理信息的光電子芯片問世

美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校、麻省理工學(xué)院和科羅拉多大學(xué)的研究人員合作研發(fā)出了世界首個(gè)用光處理信息的光電子芯片。其仍采用電子來計(jì)算，但是可以直接使用光來處理信息。該項(xiàng)研究成果實(shí)現(xiàn)了光纖通訊技術(shù)的重要進(jìn)步，或?qū)⒋蜷_超高速、低能耗數(shù)據(jù)處理的大門。

該新型光電子芯片寬3mm，長(zhǎng)6mm，每平方毫米芯片的數(shù)據(jù)處理速度可以達(dá)到300Gbps，比普通電子微處理器快10～50倍。其處理數(shù)據(jù)的能耗也非常低，處理每比特?cái)?shù)據(jù)僅需消耗1.3pJ能量。

據(jù)悉，將光子器件應(yīng)用于計(jì)算機(jī)芯片十分困難。研究人員嘗試了多種創(chuàng)新性方法。研究人員使用光電探測(cè)器和垂直光柵耦合器等光子器件來控制和引導(dǎo)芯片上的光波；以硅晶體管作為光波的波導(dǎo)管，以降低光波在芯片上傳輸時(shí)的損耗；在波導(dǎo)管旁邊設(shè)計(jì)了一種硅環(huán)，以快速并低能耗地控制光波。最終，研究人員將2個(gè)擁有7000萬(wàn)個(gè)晶體管和850個(gè)光子器件的處理器內(nèi)核固定在微型芯片上，完成了芯片設(shè)計(jì)。

（劉園園）