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光子芯片開發獲"隱形斗篷"相助:可使未來數據中心降低能耗

責任編輯:editor004 |來源:企業網D1Net  2016-11-11 11:02:16 本文摘自:科技日報

從《哈利·波特》的“隱形斗篷”到《星際迷航》的羅慕倫隱身戰艦,這些一般只存在于科幻小說或電影中。美國科研人員最近利用這些隱形原理,為微光子集成器件設計了一個特定裝置,其有助開發出較硅基芯片更小、更快、更節能的光子芯片。

未來的計算機、數據中心和移動設備將用光子芯片代替電子芯片。每塊光子芯片中將包含數十億個光子器件,與以硅基芯片中晶體管大致相同的方式執行特定功能。但問題是,如果其中兩個光子器件過于靠近對方時將無法工作,因為兩者之間的漏光會導致類似無線電干擾的串擾。增加彼此距離可解決這一問題,但會使芯片變得很大。

猶他大學電氣和計算機工程系副教授拉杰什·梅農領導的團隊發現,在兩個光子器件間放置一個特殊的納米硅基屏障,可“欺騙”兩個光子器件相互無視。其原理類似于哈利·波特的“隱形斗篷”,進入一個器件的任何光都會被反射回去,從而模擬出一種旁邊根本不存在鄰居的情形。這個屏障會將光推回原來的器件,使其誤認為周邊空無一物。

研究人員發表在最新一期《自然·通信》雜志上的論文稱,當數十億個這樣的光子器件裝入單個芯片中時,一個芯片就可以包含執行各項功能的更多器件。光子芯片使用光子而不是電子來傳輸數據,可望減少10倍至100倍的能耗,這對于耗電量巨大的數據中心來說是一個福音。

據美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的研究,美國本土數據中心2014年的耗電量為700億千瓦時,占全美國電力消耗的1.8%,預計到2020年將再上漲4%。

梅農認為,這種技術最直接的應用將是類似于谷歌和Facebook使用的數據中心。從電子轉向光子可讓計算機更高效,并對碳排放和能源消耗產生巨大影響。目前,光子器件大多用于高端軍事設備,梅農預計完全基于光子的芯片將在未來數年被數據中心采用。

關鍵字:光子數據中心

本文摘自:科技日報

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光子芯片開發獲"隱形斗篷"相助:可使未來數據中心降低能耗

責任編輯:editor004 |來源:企業網D1Net  2016-11-11 11:02:16 本文摘自:科技日報

從《哈利·波特》的“隱形斗篷”到《星際迷航》的羅慕倫隱身戰艦,這些一般只存在于科幻小說或電影中。美國科研人員最近利用這些隱形原理,為微光子集成器件設計了一個特定裝置,其有助開發出較硅基芯片更小、更快、更節能的光子芯片。

未來的計算機、數據中心和移動設備將用光子芯片代替電子芯片。每塊光子芯片中將包含數十億個光子器件,與以硅基芯片中晶體管大致相同的方式執行特定功能。但問題是,如果其中兩個光子器件過于靠近對方時將無法工作,因為兩者之間的漏光會導致類似無線電干擾的串擾。增加彼此距離可解決這一問題,但會使芯片變得很大。

猶他大學電氣和計算機工程系副教授拉杰什·梅農領導的團隊發現,在兩個光子器件間放置一個特殊的納米硅基屏障,可“欺騙”兩個光子器件相互無視。其原理類似于哈利·波特的“隱形斗篷”,進入一個器件的任何光都會被反射回去,從而模擬出一種旁邊根本不存在鄰居的情形。這個屏障會將光推回原來的器件,使其誤認為周邊空無一物。

研究人員發表在最新一期《自然·通信》雜志上的論文稱,當數十億個這樣的光子器件裝入單個芯片中時,一個芯片就可以包含執行各項功能的更多器件。光子芯片使用光子而不是電子來傳輸數據,可望減少10倍至100倍的能耗,這對于耗電量巨大的數據中心來說是一個福音。

據美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的研究,美國本土數據中心2014年的耗電量為700億千瓦時,占全美國電力消耗的1.8%,預計到2020年將再上漲4%。

梅農認為,這種技術最直接的應用將是類似于谷歌和Facebook使用的數據中心。從電子轉向光子可讓計算機更高效,并對碳排放和能源消耗產生巨大影響。目前,光子器件大多用于高端軍事設備,梅農預計完全基于光子的芯片將在未來數年被數據中心采用。

關鍵字:光子數據中心

本文摘自:科技日報

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