今天,，在英特爾研究院開放日上,，英特爾著重闡述了其業(yè)界領(lǐng)先的技術(shù)進步，向?qū)崿F(xiàn)將光子與低成本,、大容量的硅芯片進行集成的長期愿景又邁進了一步,。這些進步代表著光互連領(lǐng)域的關(guān)鍵進展，它們解決了電氣輸入/輸出（I/O）性能擴展上與日俱增的挑戰(zhàn)——目前需要大量數(shù)據(jù)計算的工作負載已經(jīng)讓數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡流量不堪重負,。英特爾展示了包括微型化在內(nèi)的關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建模塊的多項進展,，為光學和硅技術(shù)的更緊密集成奠定了堅實基礎(chǔ)。
英特爾資深首席工程師,，英特爾研究院PHY 研究實驗室主任James Jaussi 表示：“我們正在靠近I/O功耗墻（Power Wall）和I/O帶寬鴻溝,，這將嚴重阻礙性能擴展。英特爾在集成光電技術(shù)方面所取得的快速進展,，將讓業(yè)界能夠重新構(gòu)想通過光來連接的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡和架構(gòu),。目前，我們已經(jīng)展示了與CMOS芯片緊密集成的一個硅芯片平臺上所有關(guān)鍵的光學技術(shù)構(gòu)建模塊,。我們將光子技術(shù)與CMOS硅芯片緊密集成的研究,，能夠系統(tǒng)地消除成本、能源和尺寸限制方面的障礙,，以便為服務器封裝賦予光互連的變革性能力,。”
在數(shù)據(jù)中心里,，新的以數(shù)據(jù)為中心的工作負載每天都在增長,，隨著服務器間的數(shù)據(jù)移動不斷增加，對當今的網(wǎng)絡基礎(chǔ)架構(gòu)提出了新的挑戰(zhàn),。行業(yè)正在迅速接近電氣I/O性能的實際極限,。隨著計算帶寬需求不斷增長，電氣I/O的規(guī)模無法保持同步增長,，從而形成了“I/O功耗墻”,，限制了計算運行的可用能源。通過在服務器和封裝中直接引入光互連I/O，我們就能打破這一限制,，讓數(shù)據(jù)更有效地移動,。
在今天的英特爾研究院活動上，英特爾展示了在關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建模塊方面的重大進展,，這些構(gòu)建模塊是英特爾集成光電研究的基礎(chǔ),。這些技術(shù)構(gòu)建模塊包括光的產(chǎn)生、放大,、檢測,、調(diào)制、互補金屬氧化物半導體（CMOS）接口電路以及封裝集成,，對于實現(xiàn)集成光電至關(guān)重要,。此次活動中展示的原型將光子技術(shù)與CMOS技術(shù)進行了緊密結(jié)合，這是未來光子技術(shù)與核心計算芯片完全集成的一次概念驗證,。英特爾還展示了比傳統(tǒng)組件小1000倍的微型環(huán)調(diào)制器,。一直以來，傳統(tǒng)芯片調(diào)制器的大尺寸和高成本都是將光技術(shù)引入服務器封裝中的障礙,，服務器封裝需要集成一百個這樣的器件,。所有上述進展為硅光子的擴展應用奠定了基礎(chǔ)，這些應用不僅限于網(wǎng)絡上層,，而且還包括服務器內(nèi)部以及今后的服務器封裝,。
構(gòu)建模塊關(guān)鍵技術(shù)包括：
· 微型環(huán)調(diào)制器（micro-ring modulators）：傳統(tǒng)的芯片調(diào)制器占用面積太大，并且放置于IC封裝的成本很高,。英特爾開發(fā)的微型環(huán)調(diào)制器,，將調(diào)制器尺寸縮小了1000倍以上，從而消除了將硅光子集成到計算封裝中的主要障礙,。
· 全硅光電檢測器（all silicon photo detector）：數(shù)十年來,，業(yè)界一直認為硅實際上沒有光檢測功能。英特爾展示的研究結(jié)果證明事實并非如此,。這一突破的一大好處就是讓成本更低,。
· 集成半導體光學放大器：由于我們致力于降低總功耗，因此集成半導體光學放大器必不可少,。該設備通過使用與集成激光器相同的材料實現(xiàn),。
· 集成多波長激光器（Integrated multi-wavelength lasers）：使用一種稱為波分復用（wavelength division multiplexing）的技術(shù)，可以將來自同一激光的不同波長用在同一光束中傳輸更多數(shù)據(jù),。這樣就能使用單根光纜來傳輸額外數(shù)據(jù),，從而增加了帶寬密度。
· 集成：使用先進的封裝技術(shù)將硅光子與CMOS芯片緊密集成,，可實現(xiàn)三大優(yōu)勢：（1）更低的功耗,、（2）更高的帶寬和（3）更少的引腳數(shù)（pin count）。英特爾是唯一一家在與CMOS芯片緊密集成的單一技術(shù)平臺上，展示了將多波長激光器,、半導體光學放大器,、全硅光電檢測器以及微型環(huán)調(diào)制器集成到一起的公司。這項研究突破為集成光電技術(shù)的擴展奠定了基礎(chǔ),。
英特爾多年前提出宏大的目標,，讓光作為連接技術(shù)的基礎(chǔ)。本次活動展示的集成光電技術(shù)研究即是向這一目標邁進所取得的意義深遠的進展,。這項新的研究開啟了更多的可能性,，包括更為分散的未來架構(gòu)，多個功能模塊,，如計算,、內(nèi)存、加速器和外圍設備將遍布整個網(wǎng)絡,，并在高速和低延遲鏈路中通過光學技術(shù)和軟件互連,。