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“光子”取代“电子”！光处理器问世，速度比现行处理器快50倍

　　世界上第一个靠“光”传输资料的微处理器终于问世。这个靠光传输资料的单芯片处理器，比起市面上靠电传输的处理器，速度快上 10 至 50 倍，但所需的电量大幅减少，在芯片体积微缩技术近乎达到极限的当下，光微处理器的诞生或许是半导体产业迎接 2016 年的新曙光。

　　光微处理器由科罗拉多大学波德分校研究员，与加州大学柏克莱分校、MIT 的研究人员共同开发，研究 24 日发布于《Nature》科学期刊。

　　研究人员把光子通讯应用在“电子－光子”系统的芯片上，该芯片整合超过 7000 万个电晶体以及 850 个光子输入／输出元件，提供逻辑电路、内存和连接功能。

　　研究的共同通讯作者、科罗拉多大学波德分校电子、电脑与能源工程系助理教授 Miloš Popović 说，光诱导式芯片会彻底改变电脑、智能手机、超极电脑、大型运算中心的运算与网络的芯片架构。

　　现有的处理器靠逻辑电路传输资料，但是随着资料传输速度越快、资料量越大，需要的电力也就越大，也就成为发展的一项限制。为了克服电力限制，研究人员转向研究光子或者光诱导式科技，因为在同样电量下，光能传输的距离比较远，甚至还能藉由不同颜色的光并联下，同时传输多项资料。

　　这颗光微处理器每平方毫米的频宽为每秒 300Gb，比市面上现行的处理器快 10 倍至 50 倍，其使用的光源为红外线，波长小于 1 微米（1/1000 mm），大概只有人类头发百分之一的厚度，Miloš Popović 说，这使得芯片上的光通讯接口可以传输密度非常高的封包，也因此总频宽大上许多。

　　虽然是项突破性的新科技，但这颗结合电晶体和光子元件的光处理器并非采用客制化制程做出光子结构，毕竟电子和光子的制程相互冲突，会使得生产制程相当复杂，研究人员采用一种称为“zero-change”的方法整合光子元件，可以采用现行微处理器的标准晶圆代工制程，这使得光处理器能够在近期内大量生产，应用到现有的产品上，包括上面提到过得电脑、智能手机、超级电脑、数据中心等。

　　资料来源：

科罗拉多大学波德分校 News Center : Breakthrough light-based microprocessor chip could lead to more powerful computers, network infrastructure
NATURE : Single-chip microprocessor that communicates directly using light

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