作者：芯光猫
排版：芯光猫
出品：SOlab
深度好文，1700字=7分钟阅读
在最新一期《自然·光子学》上，美国哥伦比亚大学工程学院研究人员展示了一种新型节能芯片，可通过连接节点的光纤电缆传输大量数据。该芯片不需要使用多个激光器来产生不同波长的光，而只需要一个激光器来产生数百个不同波长的光，这些光可同时传输独立的数据流。
《自然·光子学》，图源：百度

一、目前芯片传输瓶颈

运行大型语言模型等人工智能程序的数据中心和高性能计算机，它们在节点之间传输的数据量是造成当前“带宽瓶颈”的根源，其限制了这些系统的性能和扩展。这些系统中的节点可相距一公里以上。
由于金属线在高速传输数据时会将电信号以热量的形式耗散，因此这些系统通过光纤电缆传输数据。不幸的是，当信号从一个节点发送到另一个节点时，在将电数据转换为光数据（然后再转换回来）的过程中浪费了大量能量。
美国哥伦比亚大学，图源:百度

二、技术突破

最新研发的毫米级系统采用了领先的光传输技术，让我们能够以极快的速度传输更多的数据，而不需要额外耗费更多能源。这个系统使用了一种特殊的设备，能够接收单色光并产生多种不同颜色的光，通过单根光纤将它们传播出去。目前还设计了一种创新的光子电路架构，可以让每个光通道都能独立传输数据，并最大限度地减少相邻通道之间的干扰。
在实验中，成功地以每秒16G的速度传输了32种不同波长的光信号，总带宽达到了512G/秒。更令人难以置信的是，传输1万亿比特数据的错误率不到1比特，速度和效率都达到了非常高的水平。值得一提的是，传输数据的硅芯片尺寸仅为4毫米×1毫米，而将光信号转换为电信号的芯片尺寸更小，只有3毫米×1毫米，比人类的指甲还要小。这一突破将为未来的光通信技术带来巨大的发展潜力。
光纤概念图，图源：百度

三、芯片传输提速带来的科技变化

随着芯片传输技术的不断提速，我们迎来了许多科技变革。例如，在网络通信领域，高速数据传输能够实现更快的网速和更稳定的连接，让我们能够畅享高清视频、5G在线游戏等应用。另外，在数据中心和高性能计算机中，传输速度的提升意味着处理复杂任务的效率大幅提升，从而加快科学研究和商业应用的速度。
举个重大突破的例子，超级计算机Summit采用了高速芯片传输技术，其传输速度达到了每秒200亿个数据点。这使得Summit能够在短时间内处理海量数据，为科学家带来了更多的发现机会。另外，云计算服务提供商也利用高速芯片传输技术，使得用户能够迅速地存储和访问大量数据，实现高效的数据处理和分析。
超级计算机实拍，图源：百度

四、目前国内四家光子芯片龙头企业

中际旭创，这家企业是全球领先的光模块解决方案提供商，占据行业技术领先优势。并且在数通光模块的市场占有率较高，5G光模块的已有出货量也位居市场前列。
金龙机电，拟收购福建中科光芯光电科技有限公司51%股权，中科光芯是国内本土能够量产激光器芯片的公司，目前的终端客户有华为、中兴。
光迅科技，公司是全球领先的光电子器件、子系统解决方案供应商。在硅光子芯片领域处于国内领先地位，硅光技术数通产品的产业化已于16年启动，芯片自制比率达到了70%—80%，低端芯片都可以自产，涉及硅光子产品技术开发。
博创科技，子公司上海丰博负责承担上海“硅基高速光收发模块开发和产业化项目”，该项目目标为实现100G CWDM4光模块产能1万只/月以上100G PSM4光模块产能2万只/月，英国子公司具备全球较领先的PLC芯片制造能力，比如AWG芯片、MEMS芯片等。
上海证券交易所，图源：百度
想和芯片行业高质量人群交流吗？欢迎添加芯光社官方小助手：18069715784，加入芯光社交流群。
-----END-----
（芯光社出品，未经允许严禁转载）
芯光社ChipHub
👆 欢迎【关注】我们 👆
用心说，芯人芯事
关于我们：万氪Mancode旗下芯片专家&媒体平台，专注于材料科学、芯片、云技术与应用、人工智能等领域的科普和资讯平台。
专栏精选：讲述前沿光刻技术、芯片百科知识、分享行业报告。
芯人芯事：独特视角剖析时事新闻，讲述芯片人的职场故事。
此外，我们还提供资源对接、FA和企业品牌服务。
点击菜单栏“联系我们”，链接新的行业机会👍🏻

想与我们合作或提供爆料，均可联系
 [email protected]

想与更多行业大咖互动交流 ？快扫码来加入
芯光社交流群~  
👇👇👇
< 微信添加请注明 “姓名-公司-职务” >
你一定还想看这些~
‍
‍
别走！给小编点个【在看】 👇
继续阅读
阅读原文