广告

电子/光子三明治芯片:突破计算和数据传输效率的界限

2022-11-21 17:04:01 加州理工学院 阅读:
加州理工学院和英国南安普敦大学的工程师合作设计了一种与光子芯片(使用光传输数据)集成的电子芯片,能够以超高速传输信息,同时产生最小的热量。

加州理工学院和英国南安普敦大学的工程师合作设计了一种与光子芯片(使用光传输数据)集成的电子芯片,能够以超高速传输信息,同时产生最小的热量。4lxednc

虽然这种三明治形式的双芯片不太可能进入你的笔记本电脑,但新设计可能会影响管理大量数据通信的数据中心的未来。4lxednc

“每次你进行视频通话、流式传输电影或玩在线视频游戏时,都会通过数据中心来回路由数据进行处理,”加州理工学院研究生Arian Hashemi Talkhooncheh说,他是这篇描述双芯片创新论文的主要作者,该论文于11月3日发表在IEEE固态电路杂志上。4lxednc

4lxednc

数据显示,美国有2700多个数据中心,全球有8000多个数据中心,服务器塔堆叠在一起,以管理每秒进出数千TB数据的负载。4lxednc

就像笔记本电脑在使用时发热一样,数据中心的服务器塔也会在工作时升温,只是规模更大。一些数据中心甚至建在水下,以便更容易地冷却整个设施。它们的效率越高,它们产生的热量就越少,最终它们能够管理的信息量就越大。4lxednc

数据处理是在电子电路上进行的,而数据传输最有效的方法是使用光子学。在每个领域实现超高速是非常有挑战性的,但是设计它们之间的接口就更困难了。4lxednc

不仅在数据中心,而且在高性能计算机中,人们不断需要提高不同芯片之间的数据通信速度。随着芯片计算能力的扩大,通信速度可能成为瓶颈,尤其是在严格的能源限制下。4lxednc

4lxednc

三明治芯片:一个电子芯片(顶部较小的芯片)与一个光子学芯片集成在一起4lxednc

为了应对这一挑战,加州理工学院/南安普敦团队从头开始设计了电子芯片和光子学芯片,并共同优化了它们以协同工作。从最初的想法到实验室的最终测试,这个过程花了四年时间才完成,每一个设计选择都会影响两个芯片。4lxednc

“我们必须同时优化整个系统,从而实现卓越的电源效率,”Hashemi 说。“这两个芯片实际上是为彼此而生的,在三维空间中相互集成。4lxednc

两个芯片之间的优化接口允许它们每秒传输100G的数据,同时每传输一位只产生2.4皮焦焦耳。与目前最先进的技术相比,这使传输的电光功率效率提高了3.6倍。皮约尔是焦耳的万亿分之一,它是指1安培的电流通过1欧姆或约0.24卡路里的电阻在一秒钟内释放的能量。4lxednc

论文题目是“A 100Gb/s PAM4 Optical Transmitter in A 3D-Integrated SiPh-CMOS Platform Using Segmented MOSCAP Modulators.4lxednc

责编:Demi
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 东芝再度徘徊十字路口? 东芝曾经是日本制造业巨擘,自2015年会计丑闻缠身后陷入了一场又一场的危机,如今又再次来到组织重整的十字路口...
  • 从数据准确性和算法有效性入手,多模式生命体征监测前端 继智能手机后,近年来可穿戴设备正“包揽”全身,逐步成为消费者新时尚:耳戴TWS耳机,腕戴智能手环/智能手表,头戴智能眼镜/智能头显,身穿心电T恤……多种多样的智能穿戴设备正成为继手机后撬动着消费电子市场增长的新亮点。但看似百花齐放的繁荣表象背后,可穿戴设备发展却暗藏隐忧——应用场景单一、功能更新缓慢、同质化严重、入局者众多……
  • 新能源汽车前景及其低碳化和数字化发展 英飞凌安全互联系统事业部汽车级Wi-Fi/BT及安全产品应用市场管理经理杨大稳分享了英飞凌对新能源汽车前景的预期,还针对未来的安全出行、汽车电子电气架构和数字化演变等话题做了分析和讨论。
  • 可穿戴设备设计关键在于数据准确性和算法有效性 本文分享了ADI在可穿戴领域的一些理解和思考,分为三个部分:一是可穿戴广义设备的市场趋势,包括“卷中卷的卷王”TWS耳机、AR/VR和智能手表;二是可穿戴产品解析;三是想做到差异化,数据和算法到底扮演着什么样的角色。
  • 电动汽车中的电力电子设备概述 高效率和高可靠性是促进电力电子系统分析和设计的两个关键特性。
  • 麒麟、统信、欧拉等国产操作系统技术不断提升,谁能成为 服务器信创操作系统市场规模到2027年有望超百亿,PC端市场则有望达到近70亿元,整体市场有望超200亿元。长期以来,操作系统市场领域内国产力量相对薄弱,数据显示,桌面操作系统领域Windows、macOS 2021年在国内仍占据超过90%市场份额;服务器操作系统领域2021年Linux服务器操作系统市场占有率达到 79.1%,行业开源服务器操作系统市场中CentOS与RHEL占份额较高。但随着国产操作系统的技术提升和生态建设推进,国产操作系统所在的Linux市场占有率不断提升。
  • 蓝牙技术联盟最新报告《低功耗音频:未来的蓝牙音频》 近日,蓝牙技术联盟联合ABI Research发布了最新报告《低功耗音频:未来的蓝牙音频》。报告涵盖了多方面内容,并对低功耗音频(LE Audio)的未来发展做出了预测。
  • 2022世界杯梅西和他的阿根廷大爆冷,VAR技术对足球比赛 阿根廷1:2不敌赛前被认为小组最弱的沙特阿拉伯队,成了卡塔尔世界杯开赛以来最大的冷门。上半场阿根廷队的3次进球统统被取消,此外,阿根廷还被吹了7次越位,创造世界杯纪录,阿根廷球迷在社交媒体上表示,如果不是VAR(视频助理裁判)过多的介入,上半场沙特就被阿根廷打花了,就不会出现下半场逆转的情况。VAR (视频辅助裁判)技术对足球比赛是否利大于弊?
  • 蓝牙技术联盟目标锁定6GHz频段,持续开发新规格项目 11月17日,负责发展蓝牙技术的行业协会蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group,SIG)发布了一项全新规范开发项目,以定义低功耗蓝牙在涵盖6GHz频段在内的未授权中频段频谱中的运作,这将大大提升蓝牙技术的性能。
  • 调查显示:IoT开发人员面临连接性挑战 根据Eclipse Foundation的物联网(IoT)开发人员调查显示,连接性、安全性以及数据收集和分析是他们最关心的问题。
  • NI深度调研:挖掘产品数据的价值 NI对产品创新者的一份调研结果显示,产品数据是保持竞争力的关键,但他们在如何从数据中提取价值方面却存在很大差距。
  • 被波士顿动力起诉抄袭机器狗,幽灵机器人公司回应 近日,机器人领域赫赫有名的波士顿动力的一份专利诉讼案备受行业内外关注。据EDN电子技术设计了解,2022年11月11日,波士顿动力公司向特拉华州联邦法院提交了申请,对Ghost Robotics幽灵机器人公司的Vision60和Sprint40四足动物提出了异议,称幽灵机器人侵犯了其Spot四足机器人的七项专利。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了