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800吉字節(jié)/秒！新型光電子芯片能效和帶寬創(chuàng)紀(jì)錄

2025-03-27 15:10:36快科技閱讀量：16677      我要評(píng)論

　　3月26日消息，據(jù)報(bào)道，由美國(guó)哥倫比亞大學(xué)與康奈爾大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，通過(guò)深度融合光子技術(shù)與先進(jìn)的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）電子技術(shù)，成功研制出一款創(chuàng)新型三維光電子芯片。

　　該團(tuán)隊(duì)精心打造的這款三維芯片，尺寸極為精巧，面積僅為0.3平方毫米，卻在如此微小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了高度集成，其上搭載了80個(gè)高密度的光子發(fā)射器與接收器。

　　這一芯片擁有高達(dá)800吉字節(jié)/秒的超高速數(shù)據(jù)傳輸帶寬，并且每傳輸1比特?cái)?shù)據(jù)，僅消耗120飛焦耳的能量，展現(xiàn)出卓越的能效表現(xiàn)。

　　同時(shí)，新芯片的帶寬密度達(dá)到5.3太字節(jié)/秒/平方毫米，遠(yuǎn)超當(dāng)前行業(yè)基準(zhǔn)水平，凸顯其在性能上的巨大優(yōu)勢(shì)。尤為關(guān)鍵的是，最新芯片所采用的設(shè)計(jì)架構(gòu)與現(xiàn)有的半導(dǎo)體生產(chǎn)線高度適配，這意味著大規(guī)模生產(chǎn)具備了切實(shí)可行的條件，有望在不久的將來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化推廣。

　　光，作為一種極具潛力的通信媒介，具有以極小能量損耗傳輸海量數(shù)據(jù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。這一特性已然引發(fā)了基于光纖網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸革命，重塑了互聯(lián)網(wǎng)的格局。如今，它又將觸角伸向計(jì)算領(lǐng)域，有望大幅拓展計(jì)算能力邊界。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通信效率一直是制約整體性能提升的關(guān)鍵因素，而一旦實(shí)現(xiàn)高效通信，人工智能(AI)技術(shù)的發(fā)展將迎來(lái)全新的局面。

　　最新芯片集成了光子技術(shù)，這種超節(jié)能、高帶寬的數(shù)據(jù)通信鏈路，有望消除空間上不同計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間的帶寬瓶頸，促進(jìn)下一代AI計(jì)算硬件的研發(fā)，為實(shí)現(xiàn)更快、更高效的AI技術(shù)開(kāi)辟了新途徑。此前由于能耗和數(shù)據(jù)傳輸存在延遲現(xiàn)象而無(wú)法實(shí)現(xiàn)的分布式AI架構(gòu)，也將因此得以實(shí)現(xiàn)。

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