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企業趨勢

光傳輸處理器突破性進展 運算速度比現行 CPU 快 50 倍

以矽主導的半導體工業發展達半世紀有多,但時至今天已面臨瓶頸。科學家一直致力研發新的材料或技術取代它,因此提出了光子電腦、量子電腦等未來電腦技術發展的新方向。

繼早前 Google 宣佈旗下量子電腦可運作,光子電腦也在 2015 年的尾聲取得突破性進展。美國科羅拉多大學的研究人員與加州大學及麻省理工學院合作,成功研發出突破性光傳輸微型處理器,不論是資料傳輸速度、頻寬以及低耗能均遠勝於現行的電子處理器。

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光傳輸處理器成現實 傳輸頻寬劇增 50 倍

該款新型處理器尺寸僅 3mm x 6mm,採用雙運算核心,其中包含 7,000 萬個電晶體以及 850 個輸入/輸出的光學元件,處理器晶片每平方毫米的處理頻寬密度達 300 Gbps,是目前主流的電子微型處理器的 10 至 50 倍。

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加州大學柏克萊分校電子工程及電腦科學副教授 Vladimir Stojanović 表示新處理器是一個里程碑,亦是第一個實際應用光傳輸數據的處理器晶片,世界上均沒有任何這樣使用光學元件的處理器。

新處理器的設計重點,是在現時處理器的架構上,利用 Standard Microelectronics Foundry Process 標準微電子工藝處理,設計及製造光學元件來取代原本的電子元件,並使光學元件與電晶體保持少於 1 微米的距離,以光作為媒介傳輸資料,實現處理器晶片的整體通訊,以達致更快的速度和頻寬。目前新處理器的研究結果已刊登在《Nature》期刊上。

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未來電腦科技逐漸成真

科羅拉多大學電腦及能源工程系助理教授 Miloš Popović 表示,以光為媒介的傳輸能夠透過不同光譜的光,在晶片中同時傳輸不同的資料。而在研究中所使用的光束波長小於 1 微米,能大幅提高單一晶片上的光傳輸密度,從而有效提升頻寬。研究人員亦特別為新研發的光傳輸處理器設計了專用的的電腦,而在提交到《Nature》期刊上的報告亦包含了新處理器晶片運行程式和運算的展示影片。

早前 Unwire.pro 亦分享過為何跳躍式的科技創新如此困難,但在 2015 短短的一年間,IBM 納米碳管生產技術出現突破,Google 宣佈旗下量子電腦可運作,以及最新的光傳輸處理器成功研發,有關未來電腦科技的預測發展逐漸成真,相信待技術成熟並能大量投入生產後,人類的科技將會迎來又一次飛躍式的進步。

 

Source:  University of Colorado Boulder   Examiner  Nature

 

Tags : lightPhotonic computer
Ken Li

The author Ken Li

世事洞明皆學問,人情練達即文章。

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