美國計劃量產光電矽晶片?通訊革命要來了

從計算和移動設備到信息技術和互聯網,電子和光子技術已經改變了我們的生活。人們在這些領域的未來需求要求人們分別在每一項技術上進行創新,老百姓的日常通信水平的進一步提高也對下一代芯片技術提出了十分高的要求。

如今大多數硅納米技術使我們的處理器、計算機存儲器、通信芯片和圖像傳感器功能得以實現,這是一種成本低效益高的解決方案,擁有豐富的供應鏈,但在集成光子功能方面存在很大限制。而光通信正在逐漸引導下一代的社會科技通訊,這就導致了許多前沿科學研究開始向光電通信方面逐漸深入。

美國計劃量產光電硅芯片?通訊革命要來了

新一代的芯片,將會應用光電新技術嗎?

近期,自然期刊上刊登了一篇名為《Integrating photonics with silicon nanoelectronics for the next generation of systems on a chip》的文章,文中介紹到一種新的方法能將光學以及最先進的納米電子學集成在一起而應用到芯片技術上。這項技術被命名為硅互補金屬-氧化物半導體(CMOS)芯片,文章還對下一代的芯片做了些許的預告,表示他們的研究方法是下一代芯片技術的可行方案之一。

如此技術,將帶來哪些革新?

目前限制微電子芯片技術發展的主要瓶頸之一就是電信號瓶頸。在此影響之下,光通信成為了下一代技術進步的方向之一。傳統的電線數據傳輸方法不僅對傳輸數據的速度有著很大限制,而且還有著耗能過大,以及衍生出的嚴重發熱問題。隨著電子產品對高性能和低功耗的不斷要求,這些問題已經越發地突出了。但是,在這篇文章中提出來的新方法當中,這個問題可以被妥善解決。

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此外,光電硅芯片的優勢就好比與傳統有線數據纜線同光纜的差別,在數據信息處理的效率甚至可以有大數量級的提升,能耗方面也會有相應的優化下降,研究團隊表示,在不久之後5G全面走進用戶群體時,信息通訊對於芯片的要求會迅速提升,而他們提供的這一方法,無疑是迎合5G時代的絕佳選擇。同時,在數據安全方面,光電芯片也會有獨具的優勢,在未來量子通訊,計算機組件等方面的應用範圍也是十分廣闊!

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大量的實驗結果也同時證明著他們的方法的確有很大程度的技術性突破,並且在60NM工藝級別上實現了期望的應用效果,團隊表示,在納米技術進一步提升之後,若是光電芯片的晶體管尺寸被限制在20nm之下,在硬件領域必將是一次里程碑式的進步與革命性的進展。

據悉,該研究團隊人員來自於波士頓大學,麻省理工學院,加州大學伯克利分校和科羅拉多大學博爾德分校,測試實驗是在紐約州奧爾巴尼紐約州立大學納米科學與工程學院進行的。

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目前,美國政府對該項技術也十分重視,光電芯片的商業化呼之欲出,技術革新已經就在眼前。隨著國內外5G技術的紛紛試點應用,傳統芯片模式已經面臨著越來越大的技術壓力。這樣看來,這一次的芯片革命,可能馬上就要爆發,帶動的,也不僅僅是行業的進步,更將會在整個通訊方面帶領人們前進一大步,你準備好了嗎?


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