De hecho, en 2015, los investigadores de tres universidades estadounidenses desarrollaron un chip fotónico que puede usar la luz para transmitir datos, que es sustancialmente más rápido que los chips anteriores, y el consumo de energía se reduce en gran medida. Los investigadores afirman que este es el primero Un procesador maduro que usa luz para transmitir datos. El chip puede procesar datos a velocidades de hasta 300 Gbps por milímetro cuadrado, 10 veces o incluso 50 veces más rápido que los procesadores estándar existentes. Los investigadores usan 70 millones de transistores y 850 elementos fotónicos ( Se utiliza para enviar y recibir luz. Consta de 2 núcleos de procesador. El chip completo tiene solo 3 x 6 mm.
En la década de 1940, como gran sala de ordenadores y, con el ordenador de hoy cuando el equipo ha sido muy diferente, pero la forma en que la transferencia de datos es lo mismo, las señales electrónicas se pasan en la línea de metal. Intel IBM y otras empresas de primera línea han estado estudiando la fotónica de silicio (fotónica de silicio), pero en realidad no ha utilizado comercialmente. Berkeley campus de la Universidad de Colorado, Instituto de Tecnología de Massachusetts, Boulder campus de la Universidad de Colorado investigadores han desarrollado el primer chip fotónico Es un gran avance. Predicen que las versiones comerciales del procesador óptico se pueden probar tan pronto como 2017.
En las computadoras y teléfonos inteligentes de hoy en día, las señales eléctricas se transmiten en cables, procesadores de conexión, memoria, redes, dispositivos de almacenamiento, interfaces USB, etc. Las fibras ópticas se usan para conectarse entre países y países. Datos, pero su costo es demasiado caro.
Los investigadores universitarios estadounidenses esperan cambiar esto. Instalarán componentes electrónicos directamente en el chip y lo usarán para transmitir y recibir señales de luz. Tanto el equipo de fabricación de chips como los componentes de silicio se pueden producir de esta manera. De esta manera, el chip óptico es Se puede propagar fácilmente a la infraestructura informática.
Los investigadores ya han producido productos de prototipos en los laboratorios. Si los productos se pueden comercializar, los consumidores se beneficiarán enormemente. Miles de servidores se instalan en los centros de datos, y la tecnología de fotónica de silicio puede aumentar la velocidad de la informática en computadoras personales y teléfonos inteligentes. , la fotónica de silicio puede romper el cuello de botella de rendimiento sin sacrificar la duración de la batería de la industria de la computación de hoy se enfrenta a un problema común: no se puede hacer chips de funcionamiento más rápido, la fotónica de silicio no tenían tales problemas, que no requiere la operación de chip más rápido. silicio lugar, los investigadores se han transmitido no ralentí datos y mejorar de ese modo eficazmente el rendimiento general.
profesor asociado a cargo del desarrollo de chips Vladimir Stojanovic dijo que desarrolló el primer chip óptico se puede comunicar con el mundo exterior es un gran avance, ya que la comercialización, el mayor desafío es encontrar una manera barata para encapsular el chip. Se cree que, debido a consideraciones de costo, luz la tecnología de chip en primer lugar se utiliza en el centro de datos, y luego entrar en el pequeño dispositivo Stojanovic dijo: 'esperamos que el chip de empaquetado será el primero en entrar en el centro de datos, y entonces se convierte en lo suficientemente barato, con el tiempo la popularidad en el teléfono móvil y el PC. '
La idea de los investigadores no es pura idea. Ha habido dos compañías nuevas involucradas en la comercialización de chips ópticos: una es Ayar Labs, que quiere comercializar la tecnología de interconexión fotónica, y la otra es SiFive. Cree nuevos negocios en el diseño de chips RISC-V gratuitos.
En un futuro cercano, Stojanovic espera que los fotones puedan conectar chips individuales en la computadora para conectar un chip a otro. Además, la tecnología de fotónica de silicio también puede mejorar el rendimiento de Lidar, el láser de automóviles sin conductor. El rendimiento de los sensores, las imágenes cerebrales y los sensores ambientales se mejorarán enormemente.
fotónica de silicio espera que reescribir la historia, cambió por completo la transmisión de señales eléctricas forma que las computadoras combinado restringida por la longitud del cable, por ejemplo, cuando la velocidad de transmisión de un conector USB estándar de 10 veces, la longitud máxima del cable de 16 pies a British Gas 10 conexión óptica, pero este problema no se produce, es más rápido, no es señal de atenuación, American University demostró un prototipo de chip óptico está conectado a 10 metros, se puede extender fácilmente a kilómetros.
Con el chip fotónico de silicio, el centro de datos de la computadora no tiene que perder tiempo esperando a que otros equipos de respuesta Stojanovic dijo: 'Nuestras soluciones ópticas que permiten las redes de acceso del procesador más rápido'
La señal eléctrica se transmite a través del cable metálico. La conexión óptica requiere solo una pequeña cantidad de energía. El chip puede suministrar energía por sí mismo. Esto puede ahorrar el costo de la electricidad y no habrá problemas de sobrecalentamiento de los componentes electrónicos.
Los chips prototipo están hechos de materiales inusuales. Combinan silicio y germanio. El proceso de fabricación es difícil y el costo es alto. Pero recientemente, los investigadores han progresado. Han mejorado la tecnología de fotónica de silicio y los han utilizado en chips. Más material de silicio.